Theorem negf1o 11639

Description: Negation is an isomorphism of a subset of the real numbers to the negated elements of the subset. (Contributed by AV, 9-Aug-2020.)

Hypothesis

Ref	Expression
negf1o.1	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ -𝑥)

Assertion

Ref	Expression
negf1o	⊢ (𝐴 ⊆ ℝ → 𝐹:𝐴–1-1-onto→{𝑛 ∈ ℝ ∣ -𝑛 ∈ 𝐴})

Distinct variable group:   𝐴,𝑛,𝑥

Allowed substitution hints:   𝐹(𝑥,𝑛)

Proof of Theorem negf1o

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		negf1o.1	. 2 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ 𝐴 ↦ -𝑥)
2		negeq 11444	. . . 4 ⊢ (𝑛 = -𝑥 → -𝑛 = --𝑥)
3	2	eleq1d 2848	. . 3 ⊢ (𝑛 = -𝑥 → (-𝑛 ∈ 𝐴 ↔ --𝑥 ∈ 𝐴))
4		ssel 3931	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ⊆ ℝ → (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥 ∈ ℝ))
5		renegcl 11516	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → -𝑥 ∈ ℝ)
6	4, 5	syl6 36	. . . 4 ⊢ (𝐴 ⊆ ℝ → (𝑥 ∈ 𝐴 → -𝑥 ∈ ℝ))
7	6	imp 411	. . 3 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → -𝑥 ∈ ℝ)
8	4	imp 411	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ ℝ)
9		recn 11185	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → 𝑥 ∈ ℂ)
10		negneg 11503	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ ℂ → --𝑥 = 𝑥)
11	10	eqcomd 2769	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ℂ → 𝑥 = --𝑥)
12	9, 11	syl 18	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → 𝑥 = --𝑥)
13	12	eleq1d 2848	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → (𝑥 ∈ 𝐴 ↔ --𝑥 ∈ 𝐴))
14	13	biimpcd 252	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → (𝑥 ∈ ℝ → --𝑥 ∈ 𝐴))
15	14	adantl 486	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ ℝ → --𝑥 ∈ 𝐴))
16	8, 15	mpd 16	. . 3 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → --𝑥 ∈ 𝐴)
17	3, 7, 16	elrabd 3652	. 2 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → -𝑥 ∈ {𝑛 ∈ ℝ ∣ -𝑛 ∈ 𝐴})
18		negeq 11444	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = 𝑦 → -𝑛 = -𝑦)
19	18	eleq1d 2848	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = 𝑦 → (-𝑛 ∈ 𝐴 ↔ -𝑦 ∈ 𝐴))
20	19	elrab 3650	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ {𝑛 ∈ ℝ ∣ -𝑛 ∈ 𝐴} ↔ (𝑦 ∈ ℝ ∧ -𝑦 ∈ 𝐴))
21		simpr 489	. . . . 5 ⊢ ((𝑦 ∈ ℝ ∧ -𝑦 ∈ 𝐴) → -𝑦 ∈ 𝐴)
22	21	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝐴 ⊆ ℝ → ((𝑦 ∈ ℝ ∧ -𝑦 ∈ 𝐴) → -𝑦 ∈ 𝐴))
23	20, 22	biimtrid 245	. . 3 ⊢ (𝐴 ⊆ ℝ → (𝑦 ∈ {𝑛 ∈ ℝ ∣ -𝑛 ∈ 𝐴} → -𝑦 ∈ 𝐴))
24	23	imp 411	. 2 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑦 ∈ {𝑛 ∈ ℝ ∣ -𝑛 ∈ 𝐴}) → -𝑦 ∈ 𝐴)
25	4, 9	syl6com 38	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → (𝐴 ⊆ ℝ → 𝑥 ∈ ℂ))
26	25	adantl 486	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑦 ∈ ℝ ∧ -𝑦 ∈ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝐴 ⊆ ℝ → 𝑥 ∈ ℂ))
27	26	imp 411	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑦 ∈ ℝ ∧ -𝑦 ∈ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝐴 ⊆ ℝ) → 𝑥 ∈ ℂ)
28		recn 11185	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ → 𝑦 ∈ ℂ)
29	28	ad3antrrr 742	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑦 ∈ ℝ ∧ -𝑦 ∈ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝐴 ⊆ ℝ) → 𝑦 ∈ ℂ)
30		negcon2 11506	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝑥 = -𝑦 ↔ 𝑦 = -𝑥))
31	27, 29, 30	syl2anc 595	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑦 ∈ ℝ ∧ -𝑦 ∈ 𝐴) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝐴 ⊆ ℝ) → (𝑥 = -𝑦 ↔ 𝑦 = -𝑥))
32	31	exp31 424	. . . . 5 ⊢ ((𝑦 ∈ ℝ ∧ -𝑦 ∈ 𝐴) → (𝑥 ∈ 𝐴 → (𝐴 ⊆ ℝ → (𝑥 = -𝑦 ↔ 𝑦 = -𝑥))))
33	20, 32	sylbi 220	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ {𝑛 ∈ ℝ ∣ -𝑛 ∈ 𝐴} → (𝑥 ∈ 𝐴 → (𝐴 ⊆ ℝ → (𝑥 = -𝑦 ↔ 𝑦 = -𝑥))))
34	33	impcom 412	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ {𝑛 ∈ ℝ ∣ -𝑛 ∈ 𝐴}) → (𝐴 ⊆ ℝ → (𝑥 = -𝑦 ↔ 𝑦 = -𝑥)))
35	34	impcom 412	. 2 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ {𝑛 ∈ ℝ ∣ -𝑛 ∈ 𝐴})) → (𝑥 = -𝑦 ↔ 𝑦 = -𝑥))
36	1, 17, 24, 35	f1o2d 7664	1 ⊢ (𝐴 ⊆ ℝ → 𝐹:𝐴–1-1-onto→{𝑛 ∈ ℝ ∣ -𝑛 ∈ 𝐴})

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   = wceq 1570   ∈ wcel 2143  {crab 3416   ⊆ wss 3905   ↦ cmpt 5192  –1-1-onto→wf1o 6535  ℂcc 11093  ℝcr 11094  -cneg 11437

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-id 5556  df-po 5569  df-so 5570  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-ltxr 11243  df-sub 11438  df-neg 11439

This theorem is referenced by:  negfi  12159