Theorem f12dfv 7312

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⟶1-1𝐵 ↔ (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 7306	. 2 ⊢ (𝐹:𝐴⟶1-1𝐵 ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦)))
2		f12dfv.a	. . . . 5 ⊢ 𝐴 = {𝑋, 𝑌}
3	2	raleqi 3321	. . . 4 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ ∀𝑥 ∈ {𝑋, 𝑌}∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦))
4		sneq 4594	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → {𝑥} = {𝑋})
5	4	difeq2d 4066	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝐴 ∖ {𝑥}) = (𝐴 ∖ {𝑋}))
6		fveq2 6916	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑋))
7	6	neeq1d 3018	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → ((𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦)))
8	5, 7	raleqbidv 3338	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑋})(𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦)))
9		sneq 4594	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑌 → {𝑥} = {𝑌})
10	9	difeq2d 4066	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑌 → (𝐴 ∖ {𝑥}) = (𝐴 ∖ {𝑌}))
11		fveq2 6916	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑌 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑌))
12	11	neeq1d 3018	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑌 → ((𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦)))
13	10, 12	raleqbidv 3338	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑌 → (∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑌})(𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦)))
14	8, 13	ralprg 4658	. . . . . 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 486	. . . . 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 4062	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∖ {𝑋}) = ({𝑋, 𝑌} ∖ {𝑋})
17		difprsn1 4765	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑋 ≠ 𝑌 → ({𝑋, 𝑌} ∖ {𝑋}) = {𝑌})
18	16, 17	eqtrid 2810	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑋 ≠ 𝑌 → (𝐴 ∖ {𝑋}) = {𝑌})
19	18	adantl 487	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (𝐴 ∖ {𝑋}) = {𝑌})
20	19	raleqdv 3323	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑋})(𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ {𝑌} (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦)))
21		fveq2 6916	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → (𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑌))
22	21	neeq2d 3019	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = 𝑌 → ((𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌)))
23	22	ralsng 4637	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑌 ∈ 𝑉 → (∀𝑦 ∈ {𝑌} (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌)))
24	23	adantl 487	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) → (∀𝑦 ∈ {𝑌} (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌)))
25	24	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑦 ∈ {𝑌} (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌)))
26	20, 25	bitrd 282	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑋})(𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌)))
27	2	difeq1i 4062	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∖ {𝑌}) = ({𝑋, 𝑌} ∖ {𝑌})
28		difprsn2 4766	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑋 ≠ 𝑌 → ({𝑋, 𝑌} ∖ {𝑌}) = {𝑋})
29	27, 28	eqtrid 2810	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑋 ≠ 𝑌 → (𝐴 ∖ {𝑌}) = {𝑋})
30	29	adantl 487	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (𝐴 ∖ {𝑌}) = {𝑋})
31	30	raleqdv 3323	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑌})(𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ ∀𝑦 ∈ {𝑋} (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦)))
32		fveq2 6916	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = 𝑋 → (𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑋))
33	32	neeq2d 3019	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = 𝑋 → ((𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋)))
34	33	ralsng 4637	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑋 ∈ 𝑈 → (∀𝑦 ∈ {𝑋} (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋)))
35	34	adantr 486	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) → (∀𝑦 ∈ {𝑋} (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋)))
36	35	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑦 ∈ {𝑋} (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋)))
37	31, 36	bitrd 282	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑌})(𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋)))
38	26, 37	anbi12d 644	. . . . . 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 3012	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌) ↔ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋))
40	39	biimpi 219	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌) → (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋))
41	40	pm4.71i 569	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌) ↔ ((𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌) ∧ (𝐹‘𝑌) ≠ (𝐹‘𝑋)))
42	38, 41	bitr4di 292	. . . . 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 282	. . . 4 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑥 ∈ {𝑋, 𝑌}∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌)))
44	3, 43	bitrid 286	. . 3 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝑥})(𝐹‘𝑥) ≠ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌)))
45	44	anbi2d 642	. 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	bitrid 286	1 ⊢ (((𝑋 ∈ 𝑈 ∧ 𝑌 ∈ 𝑉) ∧ 𝑋 ≠ 𝑌) → (𝐹:𝐴⟶1-1𝐵 ↔ (𝐹:𝐴⟶𝐵 ∧ (𝐹‘𝑋) ≠ (𝐹‘𝑌))))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080   ∖ cdif 4048  {csn 4588  {cpr 4590  ⟶wf 6562  ⟶1-1wf1 6563  ‘cfv 6566

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pr 5398

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rab 3417  df-v 3456  df-ss 3901  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-br 5109  df-opab 5174  df-id 5553  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fv 6574

This theorem is used by:  usgr2trlncl  30403