MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  negiso Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem negiso 12240
Description: Negation is an order anti-isomorphism of the real numbers, which is its own inverse. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Dec-2016.)
Hypothesis
Ref Expression
negiso.1 𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ -𝑥)
Assertion
Ref Expression
negiso (𝐹 Isom < , < (ℝ, ℝ) ∧ 𝐹 = 𝐹)

Proof of Theorem negiso
Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 negiso.1 . . . . . 6 𝐹 = (𝑥 ∈ ℝ ↦ -𝑥)
2 simpr 483 . . . . . . 7 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → 𝑥 ∈ ℝ)
32renegcld 11682 . . . . . 6 ((⊤ ∧ 𝑥 ∈ ℝ) → -𝑥 ∈ ℝ)
4 simpr 483 . . . . . . 7 ((⊤ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → 𝑦 ∈ ℝ)
54renegcld 11682 . . . . . 6 ((⊤ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → -𝑦 ∈ ℝ)
6 recn 11239 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ℝ → 𝑥 ∈ ℂ)
7 recn 11239 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℝ → 𝑦 ∈ ℂ)
8 negcon2 11554 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝑥 = -𝑦𝑦 = -𝑥))
96, 7, 8syl2an 594 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑥 = -𝑦𝑦 = -𝑥))
109adantl 480 . . . . . 6 ((⊤ ∧ (𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ)) → (𝑥 = -𝑦𝑦 = -𝑥))
111, 3, 5, 10f1ocnv2d 7671 . . . . 5 (⊤ → (𝐹:ℝ–1-1-onto→ℝ ∧ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ -𝑦)))
1211mptru 1541 . . . 4 (𝐹:ℝ–1-1-onto→ℝ ∧ 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ -𝑦))
1312simpli 482 . . 3 𝐹:ℝ–1-1-onto→ℝ
14 ltneg 11755 . . . . . 6 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑧 < 𝑦 ↔ -𝑦 < -𝑧))
15 negex 11499 . . . . . . 7 -𝑧 ∈ V
16 negex 11499 . . . . . . 7 -𝑦 ∈ V
1715, 16brcnv 5881 . . . . . 6 (-𝑧 < -𝑦 ↔ -𝑦 < -𝑧)
1814, 17bitr4di 288 . . . . 5 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑧 < 𝑦 ↔ -𝑧 < -𝑦))
19 negeq 11493 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑧 → -𝑥 = -𝑧)
2019, 1, 15fvmpt 7001 . . . . . 6 (𝑧 ∈ ℝ → (𝐹𝑧) = -𝑧)
21 negeq 11493 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → -𝑥 = -𝑦)
2221, 1, 16fvmpt 7001 . . . . . 6 (𝑦 ∈ ℝ → (𝐹𝑦) = -𝑦)
2320, 22breqan12d 5161 . . . . 5 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → ((𝐹𝑧) < (𝐹𝑦) ↔ -𝑧 < -𝑦))
2418, 23bitr4d 281 . . . 4 ((𝑧 ∈ ℝ ∧ 𝑦 ∈ ℝ) → (𝑧 < 𝑦 ↔ (𝐹𝑧) < (𝐹𝑦)))
2524rgen2 3188 . . 3 𝑧 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑧 < 𝑦 ↔ (𝐹𝑧) < (𝐹𝑦))
26 df-isom 6555 . . 3 (𝐹 Isom < , < (ℝ, ℝ) ↔ (𝐹:ℝ–1-1-onto→ℝ ∧ ∀𝑧 ∈ ℝ ∀𝑦 ∈ ℝ (𝑧 < 𝑦 ↔ (𝐹𝑧) < (𝐹𝑦))))
2713, 25, 26mpbir2an 709 . 2 𝐹 Isom < , < (ℝ, ℝ)
28 negeq 11493 . . . 4 (𝑦 = 𝑥 → -𝑦 = -𝑥)
2928cbvmptv 5258 . . 3 (𝑦 ∈ ℝ ↦ -𝑦) = (𝑥 ∈ ℝ ↦ -𝑥)
3012simpri 484 . . 3 𝐹 = (𝑦 ∈ ℝ ↦ -𝑦)
3129, 30, 13eqtr4i 2764 . 2 𝐹 = 𝐹
3227, 31pm3.2i 469 1 (𝐹 Isom < , < (ℝ, ℝ) ∧ 𝐹 = 𝐹)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wb 205  wa 394   = wceq 1534  wtru 1535  wcel 2099  wral 3051   class class class wbr 5145  cmpt 5228  ccnv 5673  1-1-ontowf1o 6545  cfv 6546   Isom wiso 6547  cc 11147  cr 11148   < clt 11289  -cneg 11486
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1790  ax-4 1804  ax-5 1906  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2101  ax-9 2109  ax-10 2130  ax-11 2147  ax-12 2167  ax-ext 2697  ax-sep 5296  ax-nul 5303  ax-pow 5361  ax-pr 5425  ax-un 7738  ax-resscn 11206  ax-1cn 11207  ax-icn 11208  ax-addcl 11209  ax-addrcl 11210  ax-mulcl 11211  ax-mulrcl 11212  ax-mulcom 11213  ax-addass 11214  ax-mulass 11215  ax-distr 11216  ax-i2m1 11217  ax-1ne0 11218  ax-1rid 11219  ax-rnegex 11220  ax-rrecex 11221  ax-cnre 11222  ax-pre-lttri 11223  ax-pre-lttrn 11224  ax-pre-ltadd 11225
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1537  df-fal 1547  df-ex 1775  df-nf 1779  df-sb 2061  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2931  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3061  df-reu 3365  df-rab 3420  df-v 3464  df-sbc 3776  df-csb 3892  df-dif 3949  df-un 3951  df-in 3953  df-ss 3963  df-nul 4323  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-op 4630  df-uni 4906  df-br 5146  df-opab 5208  df-mpt 5229  df-id 5572  df-po 5586  df-so 5587  df-xp 5680  df-rel 5681  df-cnv 5682  df-co 5683  df-dm 5684  df-rn 5685  df-res 5686  df-ima 5687  df-iota 6498  df-fun 6548  df-fn 6549  df-f 6550  df-f1 6551  df-fo 6552  df-f1o 6553  df-fv 6554  df-isom 6555  df-riota 7372  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-er 8726  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-pnf 11291  df-mnf 11292  df-xr 11293  df-ltxr 11294  df-le 11295  df-sub 11487  df-neg 11488
This theorem is referenced by:  infrenegsup  12243
  Copyright terms: Public domain W3C validator