Users' Mathboxes Mathbox for Stefan O'Rear < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fnwe2lem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fnwe2lem3 43837
Description: Lemma for fnwe2 43838. Trichotomy. (Contributed by Stefan O'Rear, 19-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
fnwe2.su (𝑧 = (𝐹𝑥) → 𝑆 = 𝑈)
fnwe2.t 𝑇 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝐹𝑥)𝑅(𝐹𝑦) ∨ ((𝐹𝑥) = (𝐹𝑦) ∧ 𝑥𝑈𝑦))}
fnwe2.s ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑈 We {𝑦𝐴 ∣ (𝐹𝑦) = (𝐹𝑥)})
fnwe2.f (𝜑 → (𝐹𝐴):𝐴𝐵)
fnwe2.r (𝜑𝑅 We 𝐵)
fnwe2lem3.a (𝜑𝑎𝐴)
fnwe2lem3.b (𝜑𝑏𝐴)
Assertion
Ref Expression
fnwe2lem3 (𝜑 → (𝑎𝑇𝑏𝑎 = 𝑏𝑏𝑇𝑎))
Distinct variable groups:   𝑦,𝑈,𝑧,𝑎,𝑏   𝑥,𝑆,𝑦,𝑎,𝑏   𝑥,𝑅,𝑦,𝑎,𝑏   𝜑,𝑥,𝑦,𝑧   𝑥,𝐴,𝑦,𝑧,𝑎,𝑏   𝑥,𝐹,𝑦,𝑧,𝑎,𝑏   𝑇,𝑎,𝑏   𝐵,𝑎,𝑏
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑎, 𝑏)   𝐵(𝑥, 𝑦, 𝑧)   𝑅(𝑧)   𝑆(𝑧)   𝑇(𝑥, 𝑦, 𝑧)   𝑈(𝑥)

Proof of Theorem fnwe2lem3
StepHypRef Expression
1 animorrl 996 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑎)𝑅(𝐹𝑏)) → ((𝐹𝑎)𝑅(𝐹𝑏) ∨ ((𝐹𝑎) = (𝐹𝑏) ∧ 𝑎(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑏)))
2 fnwe2.su . . . . 5 (𝑧 = (𝐹𝑥) → 𝑆 = 𝑈)
3 fnwe2.t . . . . 5 𝑇 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ((𝐹𝑥)𝑅(𝐹𝑦) ∨ ((𝐹𝑥) = (𝐹𝑦) ∧ 𝑥𝑈𝑦))}
42, 3fnwe2val 43834 . . . 4 (𝑎𝑇𝑏 ↔ ((𝐹𝑎)𝑅(𝐹𝑏) ∨ ((𝐹𝑎) = (𝐹𝑏) ∧ 𝑎(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑏)))
51, 4sylibr 237 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑎)𝑅(𝐹𝑏)) → 𝑎𝑇𝑏)
653mix1d 1355 . 2 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑎)𝑅(𝐹𝑏)) → (𝑎𝑇𝑏𝑎 = 𝑏𝑏𝑇𝑎))
7 simplr 781 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) ∧ 𝑎(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑏) → (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏))
8 simpr 490 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) ∧ 𝑎(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑏) → 𝑎(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑏)
97, 8jca 521 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) ∧ 𝑎(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑏) → ((𝐹𝑎) = (𝐹𝑏) ∧ 𝑎(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑏))
109olcd 888 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) ∧ 𝑎(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑏) → ((𝐹𝑎)𝑅(𝐹𝑏) ∨ ((𝐹𝑎) = (𝐹𝑏) ∧ 𝑎(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑏)))
1110, 4sylibr 237 . . . 4 (((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) ∧ 𝑎(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑏) → 𝑎𝑇𝑏)
12113mix1d 1355 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) ∧ 𝑎(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑏) → (𝑎𝑇𝑏𝑎 = 𝑏𝑏𝑇𝑎))
13 3mix2 1350 . . . 4 (𝑎 = 𝑏 → (𝑎𝑇𝑏𝑎 = 𝑏𝑏𝑇𝑎))
1413adantl 487 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) ∧ 𝑎 = 𝑏) → (𝑎𝑇𝑏𝑎 = 𝑏𝑏𝑇𝑎))
15 simplr 781 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) ∧ 𝑏(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑎) → (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏))
1615eqcomd 2771 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) ∧ 𝑏(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑎) → (𝐹𝑏) = (𝐹𝑎))
17 csbeq1 3857 . . . . . . . . . 10 ((𝐹𝑎) = (𝐹𝑏) → (𝐹𝑎) / 𝑧𝑆 = (𝐹𝑏) / 𝑧𝑆)
1817adantl 487 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹𝑎) / 𝑧𝑆 = (𝐹𝑏) / 𝑧𝑆)
1918breqd 5122 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝑏(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑎𝑏(𝐹𝑏) / 𝑧𝑆𝑎))
2019biimpa 482 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) ∧ 𝑏(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑎) → 𝑏(𝐹𝑏) / 𝑧𝑆𝑎)
2116, 20jca 521 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) ∧ 𝑏(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑎) → ((𝐹𝑏) = (𝐹𝑎) ∧ 𝑏(𝐹𝑏) / 𝑧𝑆𝑎))
2221olcd 888 . . . . 5 (((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) ∧ 𝑏(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑎) → ((𝐹𝑏)𝑅(𝐹𝑎) ∨ ((𝐹𝑏) = (𝐹𝑎) ∧ 𝑏(𝐹𝑏) / 𝑧𝑆𝑎)))
232, 3fnwe2val 43834 . . . . 5 (𝑏𝑇𝑎 ↔ ((𝐹𝑏)𝑅(𝐹𝑎) ∨ ((𝐹𝑏) = (𝐹𝑎) ∧ 𝑏(𝐹𝑏) / 𝑧𝑆𝑎)))
2422, 23sylibr 237 . . . 4 (((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) ∧ 𝑏(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑎) → 𝑏𝑇𝑎)
25243mix3d 1357 . . 3 (((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) ∧ 𝑏(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑎) → (𝑎𝑇𝑏𝑎 = 𝑏𝑏𝑇𝑎))
26 fnwe2lem3.a . . . . . . 7 (𝜑𝑎𝐴)
27 fnwe2.s . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐴) → 𝑈 We {𝑦𝐴 ∣ (𝐹𝑦) = (𝐹𝑥)})
282, 3, 27fnwe2lem1 43835 . . . . . . 7 ((𝜑𝑎𝐴) → (𝐹𝑎) / 𝑧𝑆 We {𝑦𝐴 ∣ (𝐹𝑦) = (𝐹𝑎)})
2926, 28mpdan 700 . . . . . 6 (𝜑(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆 We {𝑦𝐴 ∣ (𝐹𝑦) = (𝐹𝑎)})
30 weso 5654 . . . . . 6 ((𝐹𝑎) / 𝑧𝑆 We {𝑦𝐴 ∣ (𝐹𝑦) = (𝐹𝑎)} → (𝐹𝑎) / 𝑧𝑆 Or {𝑦𝐴 ∣ (𝐹𝑦) = (𝐹𝑎)})
3129, 30syl 18 . . . . 5 (𝜑(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆 Or {𝑦𝐴 ∣ (𝐹𝑦) = (𝐹𝑎)})
3231adantr 486 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹𝑎) / 𝑧𝑆 Or {𝑦𝐴 ∣ (𝐹𝑦) = (𝐹𝑎)})
33 fveqeq2 6894 . . . . 5 (𝑦 = 𝑎 → ((𝐹𝑦) = (𝐹𝑎) ↔ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑎)))
3426adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝑎𝐴)
35 eqidd 2766 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹𝑎) = (𝐹𝑎))
3633, 34, 35elrabd 3654 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝑎 ∈ {𝑦𝐴 ∣ (𝐹𝑦) = (𝐹𝑎)})
37 fveqeq2 6894 . . . . 5 (𝑦 = 𝑏 → ((𝐹𝑦) = (𝐹𝑎) ↔ (𝐹𝑏) = (𝐹𝑎)))
38 fnwe2lem3.b . . . . . 6 (𝜑𝑏𝐴)
3938adantr 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝑏𝐴)
40 simpr 490 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏))
4140eqcomd 2771 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝐹𝑏) = (𝐹𝑎))
4237, 39, 41elrabd 3654 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → 𝑏 ∈ {𝑦𝐴 ∣ (𝐹𝑦) = (𝐹𝑎)})
43 solin 5598 . . . 4 (((𝐹𝑎) / 𝑧𝑆 Or {𝑦𝐴 ∣ (𝐹𝑦) = (𝐹𝑎)} ∧ (𝑎 ∈ {𝑦𝐴 ∣ (𝐹𝑦) = (𝐹𝑎)} ∧ 𝑏 ∈ {𝑦𝐴 ∣ (𝐹𝑦) = (𝐹𝑎)})) → (𝑎(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑏𝑎 = 𝑏𝑏(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑎))
4432, 36, 42, 43syl12anc 850 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝑎(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑏𝑎 = 𝑏𝑏(𝐹𝑎) / 𝑧𝑆𝑎))
4512, 14, 25, 44mpjao3dan 1459 . 2 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏)) → (𝑎𝑇𝑏𝑎 = 𝑏𝑏𝑇𝑎))
46 animorrl 996 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑏)𝑅(𝐹𝑎)) → ((𝐹𝑏)𝑅(𝐹𝑎) ∨ ((𝐹𝑏) = (𝐹𝑎) ∧ 𝑏(𝐹𝑏) / 𝑧𝑆𝑎)))
4746, 23sylibr 237 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑏)𝑅(𝐹𝑎)) → 𝑏𝑇𝑎)
48473mix3d 1357 . 2 ((𝜑 ∧ (𝐹𝑏)𝑅(𝐹𝑎)) → (𝑎𝑇𝑏𝑎 = 𝑏𝑏𝑇𝑎))
49 fnwe2.r . . . 4 (𝜑𝑅 We 𝐵)
50 weso 5654 . . . 4 (𝑅 We 𝐵𝑅 Or 𝐵)
5149, 50syl 18 . . 3 (𝜑𝑅 Or 𝐵)
5226fvresd 6905 . . . 4 (𝜑 → ((𝐹𝐴)‘𝑎) = (𝐹𝑎))
53 fnwe2.f . . . . 5 (𝜑 → (𝐹𝐴):𝐴𝐵)
5453, 26ffvelcdmd 7084 . . . 4 (𝜑 → ((𝐹𝐴)‘𝑎) ∈ 𝐵)
5552, 54eqeltrrd 2866 . . 3 (𝜑 → (𝐹𝑎) ∈ 𝐵)
5638fvresd 6905 . . . 4 (𝜑 → ((𝐹𝐴)‘𝑏) = (𝐹𝑏))
5753, 38ffvelcdmd 7084 . . . 4 (𝜑 → ((𝐹𝐴)‘𝑏) ∈ 𝐵)
5856, 57eqeltrrd 2866 . . 3 (𝜑 → (𝐹𝑏) ∈ 𝐵)
59 solin 5598 . . 3 ((𝑅 Or 𝐵 ∧ ((𝐹𝑎) ∈ 𝐵 ∧ (𝐹𝑏) ∈ 𝐵)) → ((𝐹𝑎)𝑅(𝐹𝑏) ∨ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏) ∨ (𝐹𝑏)𝑅(𝐹𝑎)))
6051, 55, 58, 59syl12anc 850 . 2 (𝜑 → ((𝐹𝑎)𝑅(𝐹𝑏) ∨ (𝐹𝑎) = (𝐹𝑏) ∨ (𝐹𝑏)𝑅(𝐹𝑎)))
616, 45, 48, 60mpjao3dan 1459 1 (𝜑 → (𝑎𝑇𝑏𝑎 = 𝑏𝑏𝑇𝑎))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wa 401  wo 861  w3o 1102   = wceq 1570  wcel 2146  {crab 3418  csb 3854   class class class wbr 5111  {copab 5175   Or wor 5570   We wwe 5615  cres 5665  wf 6536  cfv 6540
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pr 5406
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-ne 2961  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-nul 4287  df-if 4490  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-br 5112  df-opab 5176  df-id 5558  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-fv 6548
This theorem is used by:  fnwe2  43838
  Copyright terms: Public domain W3C validator