Theorem pmtrrn2 19679

Description: For any transposition there are two points it is transposing. (Contributed by SO, 15-Jul-2018.)

Hypotheses

Ref	Expression
pmtrrn.t	⊢ 𝑇 = (pmTrsp‘𝐷)
pmtrrn.r	⊢ 𝑅 = ran 𝑇

Assertion

Ref	Expression
pmtrrn2	⊢ (𝐹 ∈ 𝑅 → ∃𝑥 ∈ 𝐷 ∃𝑦 ∈ 𝐷 (𝑥 ≠ 𝑦 ∧ 𝐹 = (𝑇‘{𝑥, 𝑦})))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐷   𝑥,𝑇,𝑦   𝑥,𝐹,𝑦   𝑥,𝑅,𝑦

Proof of Theorem pmtrrn2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pmtrrn.t	. . . . . . 7 ⊢ 𝑇 = (pmTrsp‘𝐷)
2		pmtrrn.r	. . . . . . 7 ⊢ 𝑅 = ran 𝑇
3		eqid 2760	. . . . . . 7 ⊢ dom (𝐹 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I )
4	1, 2, 3	pmtrfrn 19677	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑅 → ((𝐷 ∈ V ∧ dom (𝐹 ∖ I ) ⊆ 𝐷 ∧ dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2o) ∧ 𝐹 = (𝑇‘dom (𝐹 ∖ I ))))
5	4	simpld 500	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑅 → (𝐷 ∈ V ∧ dom (𝐹 ∖ I ) ⊆ 𝐷 ∧ dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2o))
6	5	simp3d 1162	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑅 → dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2o)
7		en2 9274	. . . 4 ⊢ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2o → ∃𝑥∃𝑦dom (𝐹 ∖ I ) = {𝑥, 𝑦})
8	6, 7	syl 18	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑅 → ∃𝑥∃𝑦dom (𝐹 ∖ I ) = {𝑥, 𝑦})
9	5	simp2d 1161	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑅 → dom (𝐹 ∖ I ) ⊆ 𝐷)
10	4	simprd 501	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑅 → 𝐹 = (𝑇‘dom (𝐹 ∖ I )))
11	9, 6, 10	jca32 525	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑅 → (dom (𝐹 ∖ I ) ⊆ 𝐷 ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2o ∧ 𝐹 = (𝑇‘dom (𝐹 ∖ I )))))
12		sseq1 3933	. . . . . . 7 ⊢ (dom (𝐹 ∖ I ) = {𝑥, 𝑦} → (dom (𝐹 ∖ I ) ⊆ 𝐷 ↔ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷))
13		breq1 5105	. . . . . . . 8 ⊢ (dom (𝐹 ∖ I ) = {𝑥, 𝑦} → (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2o ↔ {𝑥, 𝑦} ≈ 2o))
14		fveq2 6885	. . . . . . . . 9 ⊢ (dom (𝐹 ∖ I ) = {𝑥, 𝑦} → (𝑇‘dom (𝐹 ∖ I )) = (𝑇‘{𝑥, 𝑦}))
15	14	eqeq2d 2771	. . . . . . . 8 ⊢ (dom (𝐹 ∖ I ) = {𝑥, 𝑦} → (𝐹 = (𝑇‘dom (𝐹 ∖ I )) ↔ 𝐹 = (𝑇‘{𝑥, 𝑦})))
16	13, 15	anbi12d 644	. . . . . . 7 ⊢ (dom (𝐹 ∖ I ) = {𝑥, 𝑦} → ((dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2o ∧ 𝐹 = (𝑇‘dom (𝐹 ∖ I ))) ↔ ({𝑥, 𝑦} ≈ 2o ∧ 𝐹 = (𝑇‘{𝑥, 𝑦}))))
17	12, 16	anbi12d 644	. . . . . 6 ⊢ (dom (𝐹 ∖ I ) = {𝑥, 𝑦} → ((dom (𝐹 ∖ I ) ⊆ 𝐷 ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2o ∧ 𝐹 = (𝑇‘dom (𝐹 ∖ I )))) ↔ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷 ∧ ({𝑥, 𝑦} ≈ 2o ∧ 𝐹 = (𝑇‘{𝑥, 𝑦})))))
18	11, 17	syl5ibcom 248	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑅 → (dom (𝐹 ∖ I ) = {𝑥, 𝑦} → ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷 ∧ ({𝑥, 𝑦} ≈ 2o ∧ 𝐹 = (𝑇‘{𝑥, 𝑦})))))
19		vex 3454	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑥 ∈ V
20		vex 3454	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑦 ∈ V
21	19, 20	prss 4775	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ 𝐷) ↔ {𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷)
22	21	bicomi 227	. . . . . 6 ⊢ ({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷 ↔ (𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ 𝐷))
23		pr2ne 10087	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V) → ({𝑥, 𝑦} ≈ 2o ↔ 𝑥 ≠ 𝑦))
24	23	el2v 3457	. . . . . . 7 ⊢ ({𝑥, 𝑦} ≈ 2o ↔ 𝑥 ≠ 𝑦)
25	24	anbi1i 636	. . . . . 6 ⊢ (({𝑥, 𝑦} ≈ 2o ∧ 𝐹 = (𝑇‘{𝑥, 𝑦})) ↔ (𝑥 ≠ 𝑦 ∧ 𝐹 = (𝑇‘{𝑥, 𝑦})))
26	22, 25	anbi12i 640	. . . . 5 ⊢ (({𝑥, 𝑦} ⊆ 𝐷 ∧ ({𝑥, 𝑦} ≈ 2o ∧ 𝐹 = (𝑇‘{𝑥, 𝑦}))) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ 𝐷) ∧ (𝑥 ≠ 𝑦 ∧ 𝐹 = (𝑇‘{𝑥, 𝑦}))))
27	18, 26	imbitrdi 254	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑅 → (dom (𝐹 ∖ I ) = {𝑥, 𝑦} → ((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ 𝐷) ∧ (𝑥 ≠ 𝑦 ∧ 𝐹 = (𝑇‘{𝑥, 𝑦})))))
28	27	2eximdv 1951	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑅 → (∃𝑥∃𝑦dom (𝐹 ∖ I ) = {𝑥, 𝑦} → ∃𝑥∃𝑦((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ 𝐷) ∧ (𝑥 ≠ 𝑦 ∧ 𝐹 = (𝑇‘{𝑥, 𝑦})))))
29	8, 28	mpd 16	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑅 → ∃𝑥∃𝑦((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ 𝐷) ∧ (𝑥 ≠ 𝑦 ∧ 𝐹 = (𝑇‘{𝑥, 𝑦}))))
30		r2ex 3199	. 2 ⊢ (∃𝑥 ∈ 𝐷 ∃𝑦 ∈ 𝐷 (𝑥 ≠ 𝑦 ∧ 𝐹 = (𝑇‘{𝑥, 𝑦})) ↔ ∃𝑥∃𝑦((𝑥 ∈ 𝐷 ∧ 𝑦 ∈ 𝐷) ∧ (𝑥 ≠ 𝑦 ∧ 𝐹 = (𝑇‘{𝑥, 𝑦}))))
31	29, 30	sylibr 237	1 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑅 → ∃𝑥 ∈ 𝐷 ∃𝑦 ∈ 𝐷 (𝑥 ≠ 𝑦 ∧ 𝐹 = (𝑇‘{𝑥, 𝑦})))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569  ∃wex 1811   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∃wrex 3086  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895   ∖ cdif 4045  {cpr 4586   class class class wbr 5102   I cid 5544  dom cdm 5650  ran crn 5651  ‘cfv 6538  2_oc2o 8473   ≈ cen 8973  pmTrspcpmtr 19660

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-om 7878  df-1o 8479  df-2o 8480  df-en 8977  df-pmtr 19661

This theorem is used by:  mdetunilem7  22938