Theorem isomuspgrlem2 45173

Description: Lemma 2 for isomuspgr 45174. (Contributed by AV, 1-Dec-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
isomushgr.v	⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐴)
isomushgr.w	⊢ 𝑊 = (Vtx‘𝐵)
isomushgr.e	⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐴)
isomushgr.k	⊢ 𝐾 = (Edg‘𝐵)

Assertion

Ref	Expression
isomuspgrlem2	⊢ (((𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph) ∧ 𝑓:𝑉–1-1-onto→𝑊) → (∀𝑎 ∈ 𝑉 ∀𝑏 ∈ 𝑉 ({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑓‘𝑎), (𝑓‘𝑏)} ∈ 𝐾) → ∃𝑔(𝑔:𝐸–1-1-onto→𝐾 ∧ ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝑓 “ 𝑒) = (𝑔‘𝑒))))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑒,𝑓,𝑔   𝐵,𝑒,𝑓,𝑔   𝑒,𝐸,𝑔   𝑔,𝐾   𝑒,𝑉,𝑔   𝑒,𝑊,𝑔   𝑎,𝑏,𝑔,𝑓   𝐸,𝑎,𝑏   𝐾,𝑎,𝑏   𝑉,𝑎,𝑏

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑎,𝑏)   𝐵(𝑎,𝑏)   𝐸(𝑓)   𝐾(𝑒,𝑓)   𝑉(𝑓)   𝑊(𝑓,𝑎,𝑏)

Proof of Theorem isomuspgrlem2

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isomushgr.e	. . . . 5 ⊢ 𝐸 = (Edg‘𝐴)
2	1	fvexi 6770	. . . 4 ⊢ 𝐸 ∈ V
3	2	mptex 7081	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)) ∈ V
4		isomushgr.v	. . . . 5 ⊢ 𝑉 = (Vtx‘𝐴)
5		isomushgr.w	. . . . 5 ⊢ 𝑊 = (Vtx‘𝐵)
6		isomushgr.k	. . . . 5 ⊢ 𝐾 = (Edg‘𝐵)
7		eqid 2738	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)) = (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥))
8		simplll 771	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph) ∧ 𝑓:𝑉–1-1-onto→𝑊) ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑉 ∀𝑏 ∈ 𝑉 ({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑓‘𝑎), (𝑓‘𝑏)} ∈ 𝐾)) → 𝐴 ∈ USPGraph)
9		simplr 765	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph) ∧ 𝑓:𝑉–1-1-onto→𝑊) ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑉 ∀𝑏 ∈ 𝑉 ({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑓‘𝑎), (𝑓‘𝑏)} ∈ 𝐾)) → 𝑓:𝑉–1-1-onto→𝑊)
10		simpr 484	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph) ∧ 𝑓:𝑉–1-1-onto→𝑊) ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑉 ∀𝑏 ∈ 𝑉 ({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑓‘𝑎), (𝑓‘𝑏)} ∈ 𝐾)) → ∀𝑎 ∈ 𝑉 ∀𝑏 ∈ 𝑉 ({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑓‘𝑎), (𝑓‘𝑏)} ∈ 𝐾))
11		vex 3426	. . . . . 6 ⊢ 𝑓 ∈ V
12	11	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph) ∧ 𝑓:𝑉–1-1-onto→𝑊) ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑉 ∀𝑏 ∈ 𝑉 ({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑓‘𝑎), (𝑓‘𝑏)} ∈ 𝐾)) → 𝑓 ∈ V)
13		simpllr 772	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph) ∧ 𝑓:𝑉–1-1-onto→𝑊) ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑉 ∀𝑏 ∈ 𝑉 ({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑓‘𝑎), (𝑓‘𝑏)} ∈ 𝐾)) → 𝐵 ∈ USPGraph)
14	4, 5, 1, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13	isomuspgrlem2e 45172	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph) ∧ 𝑓:𝑉–1-1-onto→𝑊) ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑉 ∀𝑏 ∈ 𝑉 ({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑓‘𝑎), (𝑓‘𝑏)} ∈ 𝐾)) → (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)):𝐸–1-1-onto→𝐾)
15	4, 5, 1, 6, 7	isomuspgrlem2a 45168	. . . . 5 ⊢ (𝑓 ∈ V → ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝑓 “ 𝑒) = ((𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥))‘𝑒))
16	11, 15	mp1i 13	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph) ∧ 𝑓:𝑉–1-1-onto→𝑊) ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑉 ∀𝑏 ∈ 𝑉 ({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑓‘𝑎), (𝑓‘𝑏)} ∈ 𝐾)) → ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝑓 “ 𝑒) = ((𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥))‘𝑒))
17	14, 16	jca 511	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph) ∧ 𝑓:𝑉–1-1-onto→𝑊) ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑉 ∀𝑏 ∈ 𝑉 ({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑓‘𝑎), (𝑓‘𝑏)} ∈ 𝐾)) → ((𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)):𝐸–1-1-onto→𝐾 ∧ ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝑓 “ 𝑒) = ((𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥))‘𝑒)))
18		f1oeq1 6688	. . . . 5 ⊢ (𝑔 = (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)) → (𝑔:𝐸–1-1-onto→𝐾 ↔ (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)):𝐸–1-1-onto→𝐾))
19		fveq1 6755	. . . . . . 7 ⊢ (𝑔 = (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)) → (𝑔‘𝑒) = ((𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥))‘𝑒))
20	19	eqeq2d 2749	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 = (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)) → ((𝑓 “ 𝑒) = (𝑔‘𝑒) ↔ (𝑓 “ 𝑒) = ((𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥))‘𝑒)))
21	20	ralbidv 3120	. . . . 5 ⊢ (𝑔 = (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)) → (∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝑓 “ 𝑒) = (𝑔‘𝑒) ↔ ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝑓 “ 𝑒) = ((𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥))‘𝑒)))
22	18, 21	anbi12d 630	. . . 4 ⊢ (𝑔 = (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)) → ((𝑔:𝐸–1-1-onto→𝐾 ∧ ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝑓 “ 𝑒) = (𝑔‘𝑒)) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)):𝐸–1-1-onto→𝐾 ∧ ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝑓 “ 𝑒) = ((𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥))‘𝑒))))
23	22	spcegv 3526	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)) ∈ V → (((𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)):𝐸–1-1-onto→𝐾 ∧ ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝑓 “ 𝑒) = ((𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥))‘𝑒)) → ∃𝑔(𝑔:𝐸–1-1-onto→𝐾 ∧ ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝑓 “ 𝑒) = (𝑔‘𝑒))))
24	3, 17, 23	mpsyl 68	. 2 ⊢ ((((𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph) ∧ 𝑓:𝑉–1-1-onto→𝑊) ∧ ∀𝑎 ∈ 𝑉 ∀𝑏 ∈ 𝑉 ({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑓‘𝑎), (𝑓‘𝑏)} ∈ 𝐾)) → ∃𝑔(𝑔:𝐸–1-1-onto→𝐾 ∧ ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝑓 “ 𝑒) = (𝑔‘𝑒)))
25	24	ex 412	1 ⊢ (((𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph) ∧ 𝑓:𝑉–1-1-onto→𝑊) → (∀𝑎 ∈ 𝑉 ∀𝑏 ∈ 𝑉 ({𝑎, 𝑏} ∈ 𝐸 ↔ {(𝑓‘𝑎), (𝑓‘𝑏)} ∈ 𝐾) → ∃𝑔(𝑔:𝐸–1-1-onto→𝐾 ∧ ∀𝑒 ∈ 𝐸 (𝑓 “ 𝑒) = (𝑔‘𝑒))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395   = wceq 1539  ∃wex 1783   ∈ wcel 2108  ∀wral 3063  Vcvv 3422  {cpr 4560   ↦ cmpt 5153   “ cima 5583  –1-1-onto→wf1o 6417  ‘cfv 6418  Vtxcvtx 27269  Edgcedg 27320  USPGraphcuspgr 27421

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-rep 5205  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-int 4877  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-1o 8267  df-2o 8268  df-oadd 8271  df-er 8456  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-fin 8695  df-dju 9590  df-card 9628  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-nn 11904  df-2 11966  df-n0 12164  df-xnn0 12236  df-z 12250  df-uz 12512  df-fz 13169  df-hash 13973  df-edg 27321  df-uhgr 27331  df-upgr 27355  df-uspgr 27423

This theorem is referenced by:  isomuspgr  45174