Theorem dfeqvrel3 38572

Description: Alternate definition of the equivalence relation predicate. (Contributed by Peter Mazsa, 22-Apr-2019.)

Assertion

Ref	Expression
dfeqvrel3	⊢ ( EqvRel 𝑅 ↔ ((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ∧ Rel 𝑅))

Distinct variable group:   𝑥,𝑅,𝑦,𝑧

Proof of Theorem dfeqvrel3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-eqvrel 38566	. 2 ⊢ ( EqvRel 𝑅 ↔ ( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅 ∧ TrRel 𝑅))
2		refsymrel3 38549	. . . 4 ⊢ (( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅) ↔ ((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ Rel 𝑅))
3		dftrrel3 38559	. . . 4 ⊢ ( TrRel 𝑅 ↔ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧) ∧ Rel 𝑅))
4	2, 3	anbi12i 628	. . 3 ⊢ ((( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅) ∧ TrRel 𝑅) ↔ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ Rel 𝑅) ∧ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧) ∧ Rel 𝑅)))
5		df-3an 1088	. . 3 ⊢ (( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅 ∧ TrRel 𝑅) ↔ (( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅) ∧ TrRel 𝑅))
6		df-3an 1088	. . . . 5 ⊢ ((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
7	6	anbi1i 624	. . . 4 ⊢ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ∧ Rel 𝑅) ↔ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ∧ Rel 𝑅))
8		3anan32 1096	. . . 4 ⊢ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ Rel 𝑅 ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ∧ Rel 𝑅))
9		anandi3r 1102	. . . 4 ⊢ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ Rel 𝑅 ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ Rel 𝑅) ∧ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧) ∧ Rel 𝑅)))
10	7, 8, 9	3bitr2i 299	. . 3 ⊢ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ∧ Rel 𝑅) ↔ (((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥)) ∧ Rel 𝑅) ∧ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧) ∧ Rel 𝑅)))
11	4, 5, 10	3bitr4i 303	. 2 ⊢ (( RefRel 𝑅 ∧ SymRel 𝑅 ∧ TrRel 𝑅) ↔ ((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ∧ Rel 𝑅))
12	1, 11	bitri 275	1 ⊢ ( EqvRel 𝑅 ↔ ((∀𝑥 ∈ dom 𝑅 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥∀𝑦(𝑥𝑅𝑦 → 𝑦𝑅𝑥) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ∧ Rel 𝑅))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086  ∀wal 1538  ∀wral 3044   class class class wbr 5092  dom cdm 5619  Rel wrel 5624   RefRel wrefrel 38165   SymRel wsymrel 38171   TrRel wtrrel 38174   EqvRel weqvrel 38176

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-11 2158  ax-ext 2701  ax-sep 5235  ax-nul 5245  ax-pr 5371

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-sb 2066  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rab 3395  df-v 3438  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-nul 4285  df-if 4477  df-sn 4578  df-pr 4580  df-op 4584  df-br 5093  df-opab 5155  df-id 5514  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-refrel 38493  df-symrel 38525  df-trrel 38555  df-eqvrel 38566

This theorem is referenced by:  eqvrelcoss3  38599