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Theorem f1oweOLD 2944
Description: Well-ordering of isomorphic relations.
Hypothesis
Ref Expression
f1oweOLD.1 R = {⟨x, y⟩∣(Fx)S(Fy)}
Assertion
Ref Expression
f1oweOLD (F:A1-1-ontoB → (S We BR We A))
Distinct variable group(s):   x,y,S   x,F,y

Proof of Theorem f1oweOLD
StepHypRef Expression
1 df-f1o 2437 . . . . 5 (F:A1-1-ontoB ↔ (F:A1-1BF:AontoB))
21pm3.27bd 263 . . . 4 (F:A1-1-ontoBF:AontoB)
3 df-fo 2436 . . . . 5 (F:AontoB ↔ (F Fn A ∧ ran F = B))
4 freq2 2175 . . . . . . 7 (ran F = B → (S Fr ran FS Fr B))
54biimprd 136 . . . . . 6 (ran F = B → (S Fr BS Fr ran F))
6 df-fn 2433 . . . . . . 7 (F Fn A ↔ (Fun F ∧ dom F = A))
7 visset 1350 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 zV
87funimaex 2716 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (Fun F → (Fz) ∈ V)
9 sseq1 1521 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (w = (Fz) → (w ⊆ ran F ↔ (Fz) ⊆ ran F))
10 cleq1 1107 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (w = (Fz) → (w = ∅ ↔ (Fz) = ∅))
1110negbid 463 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (w = (Fz) → (¬ w = ∅ ↔ ¬ (Fz) = ∅))
129, 11anbi12d 476 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (w = (Fz) → ((w ⊆ ran F ∧ ¬ w = ∅) ↔ ((Fz) ⊆ ran F ∧ ¬ (Fz) = ∅)))
13 raleq 1324 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (w = (Fz) → (∀fw ¬ fSu ↔ ∀f ∈ (Fz) ¬ fSu))
1413rexeqd 1328 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (w = (Fz) → (∃uwfw ¬ fSu ↔ ∃u ∈ (Fz)∀f ∈ (Fz) ¬ fSu))
1512, 14imbi12d 474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (w = (Fz) → (((w ⊆ ran F ∧ ¬ w = ∅) → ∃uwfw ¬ fSu) ↔ (((Fz) ⊆ ran F ∧ ¬ (Fz) = ∅) → ∃u ∈ (Fz)∀f ∈ (Fz) ¬ fSu)))
1615cla4gv 1396 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((Fz) ∈ V → (∀w((w ⊆ ran F ∧ ¬ w = ∅) → ∃uwfw ¬ fSu) → (((Fz) ⊆ ran F ∧ ¬ (Fz) = ∅) → ∃u ∈ (Fz)∀f ∈ (Fz) ¬ fSu)))
17 funfvima2 2905 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((Fun Fz ⊆ dom F) → (wz → (Fw) ∈ (Fz)))
18 n0i 1712 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((Fw) ∈ (Fz) → ¬ (Fz) = ∅)
1917, 18syl6 23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((Fun Fz ⊆ dom F) → (wz → ¬ (Fz) = ∅))
201919.23adv 954 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((Fun Fz ⊆ dom F) → (∃w wz → ¬ (Fz) = ∅))
21 n0 1714 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 z = ∅ ↔ ∃w wz)
2220, 21syl5ib 181 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((Fun Fz ⊆ dom F) → (¬ z = ∅ → ¬ (Fz) = ∅))
2322imp 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((Fun Fz ⊆ dom F) ∧ ¬ z = ∅) → ¬ (Fz) = ∅)
24 imassrn 2611 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (Fz) ⊆ ran F
2523, 24jctil 240 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((Fun Fz ⊆ dom F) ∧ ¬ z = ∅) → ((Fz) ⊆ ran F ∧ ¬ (Fz) = ∅))
2616, 25syl7 24 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((Fz) ∈ V → (∀w((w ⊆ ran F ∧ ¬ w = ∅) → ∃uwfw ¬ fSu) → (((Fun Fz ⊆ dom F) ∧ ¬ z = ∅) → ∃u ∈ (Fz)∀f ∈ (Fz) ¬ fSu)))
278, 26syl 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (Fun F → (∀w((w ⊆ ran F ∧ ¬ w = ∅) → ∃uwfw ¬ fSu) → (((Fun Fz ⊆ dom F) ∧ ¬ z = ∅) → ∃u ∈ (Fz)∀f ∈ (Fz) ¬ fSu)))
28 df-fr 2169 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (S Fr ran F ↔ ∀w((w ⊆ ran F ∧ ¬ w = ∅) → ∃uwfw ¬ fSu))
2927, 28syl5ib 181 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (Fun F → (S Fr ran F → (((Fun Fz ⊆ dom F) ∧ ¬ z = ∅) → ∃u ∈ (Fz)∀f ∈ (Fz) ¬ fSu)))
3029com23 32 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (Fun F → (((Fun Fz ⊆ dom F) ∧ ¬ z = ∅) → (S Fr ran F → ∃u ∈ (Fz)∀f ∈ (Fz) ¬ fSu)))
3130exp3a 292 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (Fun F → ((Fun Fz ⊆ dom F) → (¬ z = ∅ → (S Fr ran F → ∃u ∈ (Fz)∀f ∈ (Fz) ¬ fSu))))
3231anabsi5 377 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((Fun Fz ⊆ dom F) → (¬ z = ∅ → (S Fr ran F → ∃u ∈ (Fz)∀f ∈ (Fz) ¬ fSu)))
3332imp3a 279 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((Fun Fz ⊆ dom F) → ((¬ z = ∅ ∧ S Fr ran F) → ∃u ∈ (Fz)∀f ∈ (Fz) ¬ fSu))
34 fores 2794 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((Fun Fz ⊆ dom F) → (Fz):zonto→(Fz))
35 breq1 2065 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((Fz) ‘v) = f → (((Fz) ‘v)S((Fz) ‘w) ↔ fS((Fz) ‘w)))
3635negbid 463 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((Fz) ‘v) = f → (¬ ((Fz) ‘v)S((Fz) ‘w) ↔ ¬ fS((Fz) ‘w)))
3736cbvfo 2923 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((Fz):zonto→(Fz) → (∀vz ¬ ((Fz) ‘v)S((Fz) ‘w) ↔ ∀f ∈ (Fz) ¬ fS((Fz) ‘w)))
3837birexdv 1220 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((Fz):zonto→(Fz) → (∃wzvz ¬ ((Fz) ‘v)S((Fz) ‘w) ↔ ∃wzf ∈ (Fz) ¬ fS((Fz) ‘w)))
39 breq2 2066 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((Fz) ‘w) = u → (fS((Fz) ‘w) ↔ fSu))
4039negbid 463 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((Fz) ‘w) = u → (¬ fS((Fz) ‘w) ↔ ¬ fSu))
4140biraldv 1219 .v. . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((Fz) ‘w) = u → (∀f ∈ (Fz) ¬ fS((Fz) ‘w) ↔ ∀f ∈ (Fz) ¬ fSu))
4241cbvexfo 2924 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((Fz):zonto→(Fz) → (∃wzf ∈ (Fz) ¬ fS((Fz) ‘w) ↔ ∃u ∈ (Fz)∀f ∈ (Fz) ¬ fSu))
4338, 42bitrd 406 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((Fz):zonto→(Fz) → (∃wzvz ¬ ((Fz) ‘v)S((Fz) ‘w) ↔ ∃u ∈ (Fz)∀f ∈ (Fz) ¬ fSu))
44 fvres 2840 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (vz → ((Fz) ‘v) = (Fv))
45 fvres 2840 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (wz → ((Fz) ‘w) = (Fw))
4644, 45breqan12rd 2075 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((wzvz) → (((Fz) ‘v)S((Fz) ‘w) ↔ (Fv)S(Fw)))
47 visset 1350 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 vV
48 visset 1350 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 wV
49 fveq2 2832 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (x = v → (Fx) = (Fv))
5049breq1d 2071 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (x = v → ((Fx)S(Fy) ↔ (Fv)S(Fy)))
51 fveq2 2832 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (y = w → (Fy) = (Fw))
5251breq2d 2072 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (y = w → ((Fv)S(Fy) ↔ (Fv)S(Fw)))
53 f1oweOLD.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 R = {⟨x, y⟩∣(Fx)S(Fy)}
5447, 48, 50, 52, 53brab 2118 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (vRw ↔ (Fv)S(Fw))
5546, 54syl6rbbr 417 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((wzvz) → (vRw ↔ ((Fz) ‘v)S((Fz) ‘w)))
5655negbid 463 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((wzvz) → (¬ vRw ↔ ¬ ((Fz) ‘v)S((Fz) ‘w)))
5756biraldva 1215 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (wz → (∀vz ¬ vRw ↔ ∀vz ¬ ((Fz) ‘v)S((Fz) ‘w)))
5857birexa 1229 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (∃wzvz ¬ vRw ↔ ∃wzvz ¬ ((Fz) ‘v)S((Fz) ‘w))
5943, 58syl5bb 410 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((Fz):zonto→(Fz) → (∃wzvz ¬ vRw ↔ ∃u ∈ (Fz)∀f ∈ (Fz) ¬ fSu))
6034, 59syl 12 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((Fun Fz ⊆ dom F) → (∃wzvz ¬ vRw ↔ ∃u ∈ (Fz)∀f ∈ (Fz) ¬ fSu))
6133, 60sylibrd 179 . . . . . . . . . . . . . 14 ((Fun Fz ⊆ dom F) → ((¬ z = ∅ ∧ S Fr ran F) → ∃wzvz ¬ vRw))
6261exp4b 296 . . . . . . . . . . . . 13 (Fun F → (z ⊆ dom F → (¬ z = ∅ → (S Fr ran F → ∃wzvz ¬ vRw))))
6362com34 36 . . . . . . . . . . . 12 (Fun F → (z ⊆ dom F → (S Fr ran F → (¬ z = ∅ → ∃wzvz ¬ vRw))))
6463com23 32 . . . . . . . . . . 11 (Fun F → (S Fr ran F → (z ⊆ dom F → (¬ z = ∅ → ∃wzvz ¬ vRw))))
6564imp4a 282 . . . . . . . . . 10 (Fun F → (S Fr ran F → ((z ⊆ dom F ∧ ¬ z = ∅) → ∃wzvz ¬ vRw)))
666519.21adv 945 . . . . . . . . 9 (Fun F → (S Fr ran F → ∀z((z ⊆ dom F ∧ ¬ z = ∅) → ∃wzvz ¬ vRw)))
67 df-fr 2169 . . . . . . . . 9 (R Fr dom F ↔ ∀z((z ⊆ dom F ∧ ¬ z = ∅) → ∃wzvz ¬ vRw))
6866, 67syl6ibr 186 . . . . . . . 8 (Fun F → (S Fr ran FR Fr dom F))
69 freq2 2175 . . . . . . . . 9 (dom F = A → (R Fr dom FR Fr A))
7069biimpd 135 . . . . . . . 8 (dom F = A → (R Fr dom FR Fr A))
7168, 70sylan9 359 . . . . . . 7 ((Fun F ∧ dom F = A) → (S Fr ran FR Fr A))
726, 71sylbi 174 . . . . . 6 (F Fn A → (S Fr ran FR Fr A))
735, 72sylan9r 360 . . . . 5 ((F Fn A ∧ ran F = B) → (S Fr BR Fr A))
743, 73sylbi 174 . . . 4 (F:AontoB → (S Fr BR Fr A))
752, 74syl 12 . . 3 (F:A1-1-ontoB → (S Fr BR Fr A))
76 fveq2 2832 . . . . . . . . . . 11 (x = w → (Fx) = (Fw))
7776breq1d 2071 . . . . . . . . . 10 (x = w → ((Fx)S(Fy) ↔ (Fw)S(Fy)))
78 fveq2 2832 . . . . . . . . . . 11 (y = v → (Fy) = (Fv))
7978breq2d 2072 . . . . . . . . . 10 (y = v → ((Fw)S(Fy) ↔ (Fw)S(Fv)))
8048, 47, 77, 79, 53brab 2118 . . . . . . . . 9 (wRv ↔ (Fw)S(Fv))
8180a1i 7 . . . . . . . 8 ((F:A1-1B ∧ (wAvA)) → (wRv ↔ (Fw)S(Fv)))
82 f1fveq 2918 . . . . . . . . 9 ((F:A1-1B ∧ (wAvA)) → ((Fw) = (Fv) ↔ w = v))
8382bicomd 399 . . . . . . . 8 ((F:A1-1B ∧ (wAvA)) → (w = v ↔ (Fw) = (Fv)))
8454a1i 7 . . . . . . . 8 ((F:A1-1B ∧ (wAvA)) → (vRw ↔ (Fv)S(Fw)))
8581, 83, 84bi3ord 635 . . . . . . 7 ((F:A1-1B ∧ (wAvA)) → ((wRvw = vvRw) ↔ ((Fw)S(Fv) ∨ (Fw) = (Fv) ∨ (Fv)S(Fw))))
8685bi2raldva 1233 . . . . . 6 (F:A1-1B → (∀wAvA (wRvw = vvRw) ↔ ∀wAvA ((Fw)S(Fv) ∨ (Fw) = (Fv) ∨ (Fv)S(Fw))))
87 breq1 2065 . . . . . . . . . 10 ((Fw) = u → ((Fw)S(Fv) ↔ uS(Fv)))
88 cleq1 1107 . . . . . . . . . 10 ((Fw) = u → ((Fw) = (Fv) ↔ u = (Fv)))
89 breq2 2066 . . . . . . . . . 10 ((Fw) = u → ((Fv)S(Fw) ↔ (Fv)Su))
9087, 88, 89bi3ord 635 . . . . . . . . 9 ((Fw) = u → (((Fw)S(Fv) ∨ (Fw) = (Fv) ∨ (Fv)S(Fw)) ↔ (uS(Fv) ∨ u = (Fv) ∨ (Fv)Su)))
9190biraldv 1219 . . . . . . . 8 ((Fw) = u → (∀vA ((Fw)S(Fv) ∨ (Fw) = (Fv) ∨ (Fv)S(Fw)) ↔ ∀vA (uS(Fv) ∨ u = (Fv) ∨ (Fv)Su)))
9291cbvfo 2923 . . . . . . 7 (F:AontoB → (∀wAvA ((Fw)S(Fv) ∨ (Fw) = (Fv) ∨ (Fv)S(Fw)) ↔ ∀uBvA (uS(Fv) ∨ u = (Fv) ∨ (Fv)Su)))
93 breq2 2066 . . . . . . . . . 10 ((Fv) = f → (uS(Fv) ↔ uSf))
94 cleq2 1110 . . . . . . . . . 10 ((Fv) = f → (u = (Fv) ↔ u = f))
95 breq1 2065 . . . . . . . . . 10 ((Fv) = f → ((Fv)SufSu))
9693, 94, 95bi3ord 635 . . . . . . . . 9 ((Fv) = f → ((uS(Fv) ∨ u = (Fv) ∨ (Fv)Su) ↔ (uSfu = ffSu)))
9796cbvfo 2923 . . . . . . . 8 (F:AontoB → (∀vA (uS(Fv) ∨ u = (Fv) ∨ (Fv)Su) ↔ ∀fB (uSfu = ffSu)))
9897biraldv 1219 . . . . . . 7 (F:AontoB → (∀uBvA (uS(Fv) ∨ u = (Fv) ∨ (Fv)Su) ↔ ∀uBfB (uSfu = ffSu)))
9992, 98bitrd 406 . . . . . 6 (F:AontoB → (∀wAvA ((Fw)S(Fv) ∨ (Fw) = (Fv) ∨ (Fv)S(Fw)) ↔ ∀uBfB (uSfu = ffSu)))
10086, 99sylan9bb 418 . . . . 5 ((F:A1-1BF:AontoB) → (∀wAvA (wRvw = vvRw) ↔ ∀uBfB (uSfu = ffSu)))
1011, 100sylbi 174 . . . 4 (F:A1-1-ontoB → (∀wAvA (wRvw = vvRw) ↔ ∀uBfB (uSfu = ffSu)))
102101biimprd 136 . . 3 (F:A1-1-ontoB → (∀uBfB (uSfu = ffSu) → ∀wAvA (wRvw = vvRw)))
10375, 102anim12d 431 . 2 (F:A1-1-ontoB → ((S Fr B ∧ ∀uBfB (uSfu = ffSu)) → (R Fr A ∧ ∀wAvA (wRvw = vvRw))))
104 dfwe2 2187 . 2 (S We B ↔ (S Fr B ∧ ∀uBfB (uSfu = ffSu)))
105 dfwe2 2187 . 2 (R We A ↔ (R Fr A ∧ ∀wAvA (wRvw = vvRw)))
106103, 104, 1053imtr4g 426 1 (F:A1-1-ontoB → (S We BR We A))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 1   → wi 2   ↔ wb 127   ∧ wa 196   ∨ w3o 580  ∀wal 672  ∃wex 678   = weq 797   ∈ wel 803   = wceq 1091   ∈ wcel 1092  ∀wral 1201  ∃wrex 1202  Vcvv 1348   ⊆ wss 1487  ∅c0 1707   class class class wbr 2054  {copab 2055   Fr wfr 2061   We wwe 2062  dom cdm 2410  ran crn 2411   ↾ cres 2412   “ cima 2413  Fun wfun 2416   Fn wfn 2417  –1-1wf1 2419  –ontowfo 2420  –1-1-ontowf1o 2421   ‘cfv 2422
This theorem was proved from axioms:  ax-1 3  ax-2 4  ax-3 5  ax-mp 6  ax-4 673  ax-5 674  ax-6 675  ax-7 676  ax-gen 677  ax-8 798  ax-9 799  ax-10 800  ax-11 801  ax-12 802  ax-13 804  ax-14 805  ax-16 922  ax-17 925  ax-ext 1074  ax-rep 1075  ax-un 1076  ax-pow 1077
This theorem depends on definitions:  df-bi 128  df-or 197  df-an 198  df-3or 582  df-3an 583  df-ex 679  df-sb 853  df-eu 1009  df-mo 1010  df-clab 1093  df-cleq 1097  df-clel 1099  df-ral 1205  df-rex 1206  df-v 1349  df-dif 1489  df-un 1490  df-in 1491  df-ss 1492  df-nul 1708  df-pw 1799  df-sn 1811  df-pr 1812  df-tp 1814  df-op 1815  df-uni 1920  df-br 2063  df-opab 2098  df-id 2125  df-po 2128  df-so 2138  df-fr 2169  df-we 2186  df-xp 2424  df-rel 2425  df-cnv 2426  df-co 2427  df-dm 2428  df-rn 2429  df-res 2430  df-ima 2431  df-fun 2432  df-fn 2433  df-f 2434  df-f1 2435  df-fo 2436  df-f1o 2437  df-fv 2438
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