Theorem f12dfv 6721

Description: A one-to-one function with a domain with at least two different elements in terms of function values. (Contributed by Alexander van der Vekens, 2-Mar-2018.)

Hypothesis

Ref	Expression
f12dfv.a	⊢ 𝐴 = {𝑋, 𝑌}

Assertion

Ref	Expression
f12dfv	⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌))))

Proof of Theorem f12dfv

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dff14b 6720	. 2 ⊢ (𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦)))
2		f12dfv.a	. . . . 5 ⊢ 𝐴 = {𝑋, 𝑌}
3	2	raleqi 3290	. . . 4 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ ∀𝑥 ∈ {𝑋, 𝑌}∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦))
4		sneq 4344	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → {𝑥} = {𝑋})
5	4	difeq2d 3890	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝐴 ∖ {𝑥}) = (𝐴 ∖ {𝑋}))
6		fveq2 6375	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑋))
7	6	neeq1d 2996	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → ((𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦)))
8	5, 7	raleqbidv 3300	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑋})(𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦)))
9		sneq 4344	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑌 → {𝑥} = {𝑌})
10	9	difeq2d 3890	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑌 → (𝐴 ∖ {𝑥}) = (𝐴 ∖ {𝑌}))
11		fveq2 6375	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑌 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑌))
12	11	neeq1d 2996	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑌 → ((𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦)))
13	10, 12	raleqbidv 3300	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑌 → (∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑌})(𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦)))
14	8, 13	ralprg 4390	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) → (∀𝑥 ∈ {𝑋, 𝑌}∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑋})(𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑌})(𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦))))
15	14	adantr 472	. . . . 5 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑥 ∈ {𝑋, 𝑌}∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑋})(𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑌})(𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦))))
16	2	difeq1i 3886	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∖ {𝑋}) = ({𝑋, 𝑌} ∖ {𝑋})
17		difprsn1 4485	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑋 ≠ 𝑌 → ({𝑋, 𝑌} ∖ {𝑋}) = {𝑌})
18	16, 17	syl5eq 2811	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑋 ≠ 𝑌 → (𝐴 ∖ {𝑋}) = {𝑌})
19	18	adantl 473	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (𝐴 ∖ {𝑋}) = {𝑌})
20	19	raleqdv 3292	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑋})(𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ {𝑌} (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦)))
21		fveq2 6375	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → (𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑌))
22	21	neeq2d 2997	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → ((𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌)))
23	22	ralsng 4375	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑌 ∈ 𝑉 → (∀𝑦 ∈ {𝑌} (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌)))
24	23	adantl 473	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) → (∀𝑦 ∈ {𝑌} (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌)))
25	24	adantr 472	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑦 ∈ {𝑌} (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌)))
26	20, 25	bitrd 270	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑋})(𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌)))
27	2	difeq1i 3886	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∖ {𝑌}) = ({𝑋, 𝑌} ∖ {𝑌})
28		difprsn2 4486	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑋 ≠ 𝑌 → ({𝑋, 𝑌} ∖ {𝑌}) = {𝑋})
29	27, 28	syl5eq 2811	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑋 ≠ 𝑌 → (𝐴 ∖ {𝑌}) = {𝑋})
30	29	adantl 473	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (𝐴 ∖ {𝑌}) = {𝑋})
31	30	raleqdv 3292	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑌})(𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ {𝑋} (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦)))
32		fveq2 6375	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = 𝑋 → (𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑋))
33	32	neeq2d 2997	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = 𝑋 → ((𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋)))
34	33	ralsng 4375	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑈 → (∀𝑦 ∈ {𝑋} (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋)))
35	34	adantr 472	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) → (∀𝑦 ∈ {𝑋} (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋)))
36	35	adantr 472	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑦 ∈ {𝑋} (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋)))
37	31, 36	bitrd 270	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑌})(𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋)))
38	26, 37	anbi12d 624	. . . . . 6 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → ((∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑋})(𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑌})(𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦)) ↔ ((𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌) ∧ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋))))
39		necom 2990	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌) ↔ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋))
40	39	biimpi 207	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌) → (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋))
41	40	pm4.71i 555	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌) ↔ ((𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌) ∧ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋)))
42	38, 41	syl6bbr 280	. . . . 5 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → ((∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑋})(𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑌})(𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦)) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌)))
43	15, 42	bitrd 270	. . . 4 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑥 ∈ {𝑋, 𝑌}∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌)))
44	3, 43	syl5bb 274	. . 3 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌)))
45	44	anbi2d 622	. 2 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → ((𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦)) ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌))))
46	1, 45	syl5bb 274	1 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (𝐹:𝐴–1-1→𝐵 ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 197   ∧ wa 384   = wceq 1652   ∈ wcel 2155   ≠ wne 2937  ∀wral 3055   ∖ cdif 3729  {csn 4334  {cpr 4336  ⟶wf 6064  –1-1→wf1 6065  ‘cfv 6068

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pr 5062

This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-nel 3041  df-ral 3060  df-rex 3061  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-nul 4080  df-if 4244  df-sn 4335  df-pr 4337  df-op 4341  df-uni 4595  df-br 4810  df-opab 4872  df-id 5185  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fv 6076

This theorem is referenced by:  usgr2trlncl  26948