Theorem s2f1 33583

Description: Conditions for a length 2 string to be a one-to-one function. (Contributed by Thierry Arnoux, 19-Sep-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
s2f1.i	⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝐷)
s2f1.j	⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ 𝐷)
s2f1.1	⊢ (𝜑 → 𝐼 ≠ 𝐽)

Assertion

Ref	Expression
s2f1	⊢ (𝜑 → ⟨“𝐼𝐽”⟩:dom ⟨“𝐼𝐽”⟩⟶1-1𝐷)

Proof of Theorem s2f1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		0nn0 12651	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ ℕ0
2	1	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ ℕ0)
3		s2f1.i	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ∈ 𝐷)
4		1nn0 12652	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∈ ℕ0
5	4	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 1 ∈ ℕ0)
6		s2f1.j	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐽 ∈ 𝐷)
7		0ne1 12444	. . . . . . 7 ⊢ 0 ≠ 1
8	7	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 0 ≠ 1)
9		s2f1.1	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐼 ≠ 𝐽)
10		f1oprg 6897	. . . . . . 7 ⊢ (((0 ∈ ℕ0 ∧ 𝐼 ∈ 𝐷) ∧ (1 ∈ ℕ0 ∧ 𝐽 ∈ 𝐷)) → ((0 ≠ 1 ∧ 𝐼 ≠ 𝐽) → {⟨0, 𝐼⟩, ⟨1, 𝐽⟩}:{0, 1}⟶1-1onto{𝐼, 𝐽}))
11	10	3impia 1135	. . . . . 6 ⊢ (((0 ∈ ℕ0 ∧ 𝐼 ∈ 𝐷) ∧ (1 ∈ ℕ0 ∧ 𝐽 ∈ 𝐷) ∧ (0 ≠ 1 ∧ 𝐼 ≠ 𝐽)) → {⟨0, 𝐼⟩, ⟨1, 𝐽⟩}:{0, 1}⟶1-1onto{𝐼, 𝐽})
12	2, 3, 5, 6, 8, 9, 11	syl222anc 1414	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → {⟨0, 𝐼⟩, ⟨1, 𝐽⟩}:{0, 1}⟶1-1onto{𝐼, 𝐽})
13		s2prop 15090	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐼 ∈ 𝐷 ∧ 𝐽 ∈ 𝐷) → ⟨“𝐼𝐽”⟩ = {⟨0, 𝐼⟩, ⟨1, 𝐽⟩})
14	3, 6, 13	syl2anc 596	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ⟨“𝐼𝐽”⟩ = {⟨0, 𝐼⟩, ⟨1, 𝐽⟩})
15	14	f1oeq1d 6844	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (⟨“𝐼𝐽”⟩:{0, 1}⟶1-1onto{𝐼, 𝐽} ↔ {⟨0, 𝐼⟩, ⟨1, 𝐽⟩}:{0, 1}⟶1-1onto{𝐼, 𝐽}))
16	12, 15	mpbird 260	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ⟨“𝐼𝐽”⟩:{0, 1}⟶1-1onto{𝐼, 𝐽})
17		f1of1 6848	. . . 4 ⊢ (⟨“𝐼𝐽”⟩:{0, 1}⟶1-1onto{𝐼, 𝐽} → ⟨“𝐼𝐽”⟩:{0, 1}⟶1-1{𝐼, 𝐽})
18	16, 17	syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → ⟨“𝐼𝐽”⟩:{0, 1}⟶1-1{𝐼, 𝐽})
19	3, 6	prssd 4781	. . 3 ⊢ (𝜑 → {𝐼, 𝐽} ⊆ 𝐷)
20		f1ss 6810	. . 3 ⊢ ((⟨“𝐼𝐽”⟩:{0, 1}⟶1-1{𝐼, 𝐽} ∧ {𝐼, 𝐽} ⊆ 𝐷) → ⟨“𝐼𝐽”⟩:{0, 1}⟶1-1𝐷)
21	18, 19, 20	syl2anc 596	. 2 ⊢ (𝜑 → ⟨“𝐼𝐽”⟩:{0, 1}⟶1-1𝐷)
22		f1dm 6809	. . . 4 ⊢ (⟨“𝐼𝐽”⟩:{0, 1}⟶1-1𝐷 → dom ⟨“𝐼𝐽”⟩ = {0, 1})
23	21, 22	syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → dom ⟨“𝐼𝐽”⟩ = {0, 1})
24		f1eq2 6799	. . 3 ⊢ (dom ⟨“𝐼𝐽”⟩ = {0, 1} → (⟨“𝐼𝐽”⟩:dom ⟨“𝐼𝐽”⟩⟶1-1𝐷 ↔ ⟨“𝐼𝐽”⟩:{0, 1}⟶1-1𝐷))
25	23, 24	syl 18	. 2 ⊢ (𝜑 → (⟨“𝐼𝐽”⟩:dom ⟨“𝐼𝐽”⟩⟶1-1𝐷 ↔ ⟨“𝐼𝐽”⟩:{0, 1}⟶1-1𝐷))
26	21, 25	mpbird 260	1 ⊢ (𝜑 → ⟨“𝐼𝐽”⟩:dom ⟨“𝐼𝐽”⟩⟶1-1𝐷)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959   ⊆ wss 3900  {cpr 4590  ⟨cop 4838  dom cdm 5656  ⟶1-1wf1 6558  ⟶1-1ontowf1o 6560  0cc0 11230  1c1 11231  ℕ₀cn0 12636  ⟨“cs2 15023

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5236  ax-sep 5253  ax-nul 5264  ax-pow 5332  ax-pr 5396  ax-un 7778  ax-cnex 11286  ax-resscn 11287  ax-1cn 11288  ax-icn 11289  ax-addcl 11290  ax-addrcl 11291  ax-mulcl 11292  ax-mulrcl 11293  ax-mulcom 11294  ax-addass 11295  ax-mulass 11296  ax-distr 11297  ax-i2m1 11298  ax-1ne0 11299  ax-1rid 11300  ax-rnegex 11301  ax-rrecex 11302  ax-cnre 11303  ax-pre-lttri 11304  ax-pre-lttrn 11305  ax-pre-ltadd 11306  ax-pre-mulgt0 11307

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5551  df-eprel 5556  df-po 5564  df-so 5565  df-fr 5609  df-we 5611  df-xp 5662  df-rel 5663  df-cnv 5664  df-co 5665  df-dm 5666  df-rn 5667  df-res 5668  df-ima 5669  df-pred 6325  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-suc 6389  df-iota 6515  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-riota 7403  df-ov 7449  df-oprab 7450  df-mpo 7451  df-om 7905  df-1st 8028  df-2nd 8029  df-frecs 8330  df-wrecs 8361  df-recs 8410  df-rdg 8449  df-1o 8507  df-er 8748  df-en 9005  df-dom 9006  df-sdom 9007  df-fin 9008  df-card 10050  df-pnf 11375  df-mnf 11376  df-xr 11377  df-ltxr 11378  df-le 11379  df-sub 11573  df-neg 11574  df-nn 12366  df-n0 12637  df-z 12724  df-uz 12996  df-fz 13670  df-fzo 13819  df-hash 14505  df-word 14689  df-concat 14746  df-s1 14773  df-s2 15030

This theorem is used by:  cycpm2tr  33756  cycpm2cl  33757  cyc2fv1  33758  cyc2fv2  33759  cycpmco2  33770  cyc2fvx  33771  cyc3co2  33777  cyc3conja  33794