Theorem isomuspgrlem2 42746

Description: Lemma 2 for isomuspgr 42747. (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 6460	. . . 4 ⊢ 𝐸 ∈ V
3	2	mptex 6758	. . 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 2778	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)) = (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥))
8		simplll 765	. . . . 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 759	. . . . 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 479	. . . . 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 3401	. . . . . 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 766	. . . . 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 42745	. . . 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 42741	. . . . 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 507	. . 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 6380	. . . . 5 ⊢ (𝑔 = (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)) → (𝑔:𝐸–1-1-onto→𝐾 ↔ (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)):𝐸–1-1-onto→𝐾))
19		fveq1 6445	. . . . . . 7 ⊢ (𝑔 = (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)) → (𝑔‘𝑒) = ((𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥))‘𝑒))
20	19	eqeq2d 2788	. . . . . 6 ⊢ (𝑔 = (𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥)) → ((𝑓 “ 𝑒) = (𝑔‘𝑒) ↔ (𝑓 “ 𝑒) = ((𝑥 ∈ 𝐸 ↦ (𝑓 “ 𝑥))‘𝑒)))
21	20	ralbidv 3168	. . . . 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 624	. . . 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 3496	. . 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 403	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 198   ∧ wa 386   = wceq 1601  ∃wex 1823   ∈ wcel 2107  ∀wral 3090  Vcvv 3398  {cpr 4400   ↦ cmpt 4965   “ cima 5358  –1-1-onto→wf1o 6134  ‘cfv 6135  Vtxcvtx 26344  Edgcedg 26395  USPGraphcuspgr 26497

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1839  ax-4 1853  ax-5 1953  ax-6 2021  ax-7 2055  ax-8 2109  ax-9 2116  ax-10 2135  ax-11 2150  ax-12 2163  ax-13 2334  ax-ext 2754  ax-rep 5006  ax-sep 5017  ax-nul 5025  ax-pow 5077  ax-pr 5138  ax-un 7226  ax-cnex 10328  ax-resscn 10329  ax-1cn 10330  ax-icn 10331  ax-addcl 10332  ax-addrcl 10333  ax-mulcl 10334  ax-mulrcl 10335  ax-mulcom 10336  ax-addass 10337  ax-mulass 10338  ax-distr 10339  ax-i2m1 10340  ax-1ne0 10341  ax-1rid 10342  ax-rnegex 10343  ax-rrecex 10344  ax-cnre 10345  ax-pre-lttri 10346  ax-pre-lttrn 10347  ax-pre-ltadd 10348  ax-pre-mulgt0 10349

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1605  df-ex 1824  df-nf 1828  df-sb 2012  df-mo 2551  df-eu 2587  df-clab 2764  df-cleq 2770  df-clel 2774  df-nfc 2921  df-ne 2970  df-nel 3076  df-ral 3095  df-rex 3096  df-reu 3097  df-rmo 3098  df-rab 3099  df-v 3400  df-sbc 3653  df-csb 3752  df-dif 3795  df-un 3797  df-in 3799  df-ss 3806  df-pss 3808  df-nul 4142  df-if 4308  df-pw 4381  df-sn 4399  df-pr 4401  df-tp 4403  df-op 4405  df-uni 4672  df-int 4711  df-iun 4755  df-br 4887  df-opab 4949  df-mpt 4966  df-tr 4988  df-id 5261  df-eprel 5266  df-po 5274  df-so 5275  df-fr 5314  df-we 5316  df-xp 5361  df-rel 5362  df-cnv 5363  df-co 5364  df-dm 5365  df-rn 5366  df-res 5367  df-ima 5368  df-pred 5933  df-ord 5979  df-on 5980  df-lim 5981  df-suc 5982  df-iota 6099  df-fun 6137  df-fn 6138  df-f 6139  df-f1 6140  df-fo 6141  df-f1o 6142  df-fv 6143  df-riota 6883  df-ov 6925  df-oprab 6926  df-mpt2 6927  df-om 7344  df-1st 7445  df-2nd 7446  df-wrecs 7689  df-recs 7751  df-rdg 7789  df-1o 7843  df-2o 7844  df-oadd 7847  df-er 8026  df-en 8242  df-dom 8243  df-sdom 8244  df-fin 8245  df-card 9098  df-cda 9325  df-pnf 10413  df-mnf 10414  df-xr 10415  df-ltxr 10416  df-le 10417  df-sub 10608  df-neg 10609  df-nn 11375  df-2 11438  df-n0 11643  df-xnn0 11715  df-z 11729  df-uz 11993  df-fz 12644  df-hash 13436  df-edg 26396  df-uhgr 26406  df-upgr 26430  df-uspgr 26499

This theorem is referenced by:  isomuspgr  42747