HomeHome Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Related theorems
GIF version

Theorem isotr 2935
Description: Composition (transitive) law for isomorphism. Proposition 6.30(3) of [TakeutiZaring] p. 33.
Assertion
Ref Expression
isotr ((H Isom R, S (A, B) ∧ G Isom S, T (B, C)) → (GH) Isom R, T (A, C))

Proof of Theorem isotr
StepHypRef Expression
1 pm3.26 256 . . . . . 6 ((G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu))) → G:B1-1-ontoC)
2 pm3.26 256 . . . . . 6 ((H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))) → H:A1-1-ontoB)
31, 2anim12i 268 . . . . 5 (((G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu))) ∧ (H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw)))) → (G:B1-1-ontoCH:A1-1-ontoB))
43ancoms 334 . . . 4 (((H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))) ∧ (G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu)))) → (G:B1-1-ontoCH:A1-1-ontoB))
5 f1oco 2816 . . . 4 ((G:B1-1-ontoCH:A1-1-ontoB) → (GH):A1-1-ontoC)
64, 5syl 12 . . 3 (((H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))) ∧ (G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu)))) → (GH):A1-1-ontoC)
7 f1of 2800 . . . . . . . . . . 11 (H:A1-1-ontoBH:A–→B)
8 ffvrn 2890 . . . . . . . . . . . . 13 ((H:A–→BxA) → (Hx) ∈ B)
98exp 291 . . . . . . . . . . . 12 (H:A–→B → (xA → (Hx) ∈ B))
10 ffvrn 2890 . . . . . . . . . . . . 13 ((H:A–→ByA) → (Hy) ∈ B)
1110exp 291 . . . . . . . . . . . 12 (H:A–→B → (yA → (Hy) ∈ B))
129, 11anim12d 431 . . . . . . . . . . 11 (H:A–→B → ((xAyA) → ((Hx) ∈ B ∧ (Hy) ∈ B)))
137, 12syl 12 . . . . . . . . . 10 (H:A1-1-ontoB → ((xAyA) → ((Hx) ∈ B ∧ (Hy) ∈ B)))
1413adantr 306 . . . . . . . . 9 ((H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))) → ((xAyA) → ((Hx) ∈ B ∧ (Hy) ∈ B)))
15 breq1 2065 . . . . . . . . . . . 12 (v = (Hx) → (vSu ↔ (Hx)Su))
16 fveq2 2832 . . . . . . . . . . . . 13 (v = (Hx) → (Gv) = (G ‘(Hx)))
1716breq1d 2071 . . . . . . . . . . . 12 (v = (Hx) → ((Gv)T(Gu) ↔ (G ‘(Hx))T(Gu)))
1815, 17bibi12d 477 . . . . . . . . . . 11 (v = (Hx) → ((vSu ↔ (Gv)T(Gu)) ↔ ((Hx)Su ↔ (G ‘(Hx))T(Gu))))
19 breq2 2066 . . . . . . . . . . . 12 (u = (Hy) → ((Hx)Su ↔ (Hx)S(Hy)))
20 fveq2 2832 . . . . . . . . . . . . 13 (u = (Hy) → (Gu) = (G ‘(Hy)))
2120breq2d 2072 . . . . . . . . . . . 12 (u = (Hy) → ((G ‘(Hx))T(Gu) ↔ (G ‘(Hx))T(G ‘(Hy))))
2219, 21bibi12d 477 . . . . . . . . . . 11 (u = (Hy) → (((Hx)Su ↔ (G ‘(Hx))T(Gu)) ↔ ((Hx)S(Hy) ↔ (G ‘(Hx))T(G ‘(Hy)))))
2318, 22rcla42v 1404 . . . . . . . . . 10 (∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu)) → (((Hx) ∈ B ∧ (Hy) ∈ B) → ((Hx)S(Hy) ↔ (G ‘(Hx))T(G ‘(Hy)))))
2423adantl 305 . . . . . . . . 9 ((G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu))) → (((Hx) ∈ B ∧ (Hy) ∈ B) → ((Hx)S(Hy) ↔ (G ‘(Hx))T(G ‘(Hy)))))
2514, 24sylan9 359 . . . . . . . 8 (((H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))) ∧ (G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu)))) → ((xAyA) → ((Hx)S(Hy) ↔ (G ‘(Hx))T(G ‘(Hy)))))
2625imp 277 . . . . . . 7 ((((H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))) ∧ (G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu)))) ∧ (xAyA)) → ((Hx)S(Hy) ↔ (G ‘(Hx))T(G ‘(Hy))))
27 breq1 2065 . . . . . . . . . . . 12 (z = x → (zRwxRw))
28 fveq2 2832 . . . . . . . . . . . . 13 (z = x → (Hz) = (Hx))
2928breq1d 2071 . . . . . . . . . . . 12 (z = x → ((Hz)S(Hw) ↔ (Hx)S(Hw)))
3027, 29bibi12d 477 . . . . . . . . . . 11 (z = x → ((zRw ↔ (Hz)S(Hw)) ↔ (xRw ↔ (Hx)S(Hw))))
31 breq2 2066 . . . . . . . . . . . 12 (w = y → (xRwxRy))
32 fveq2 2832 . . . . . . . . . . . . 13 (w = y → (Hw) = (Hy))
3332breq2d 2072 . . . . . . . . . . . 12 (w = y → ((Hx)S(Hw) ↔ (Hx)S(Hy)))
3431, 33bibi12d 477 . . . . . . . . . . 11 (w = y → ((xRw ↔ (Hx)S(Hw)) ↔ (xRy ↔ (Hx)S(Hy))))
3530, 34rcla42v 1404 . . . . . . . . . 10 (∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw)) → ((xAyA) → (xRy ↔ (Hx)S(Hy))))
3635imp 277 . . . . . . . . 9 ((∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw)) ∧ (xAyA)) → (xRy ↔ (Hx)S(Hy)))
3736adantll 309 . . . . . . . 8 (((H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))) ∧ (xAyA)) → (xRy ↔ (Hx)S(Hy)))
3837adantlr 310 . . . . . . 7 ((((H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))) ∧ (G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu)))) ∧ (xAyA)) → (xRy ↔ (Hx)S(Hy)))
39 fvco3 2867 . . . . . . . . . . 11 (((Fun GH:A–→B) ∧ xA) → ((GH) ‘x) = (G ‘(Hx)))
4039adantrr 312 . . . . . . . . . 10 (((Fun GH:A–→B) ∧ (xAyA)) → ((GH) ‘x) = (G ‘(Hx)))
41 fvco3 2867 . . . . . . . . . . 11 (((Fun GH:A–→B) ∧ yA) → ((GH) ‘y) = (G ‘(Hy)))
4241adantrl 311 . . . . . . . . . 10 (((Fun GH:A–→B) ∧ (xAyA)) → ((GH) ‘y) = (G ‘(Hy)))
4340, 42breq12d 2073 . . . . . . . . 9 (((Fun GH:A–→B) ∧ (xAyA)) → (((GH) ‘x)T((GH) ‘y) ↔ (G ‘(Hx))T(G ‘(Hy))))
44 f1ofun 2802 . . . . . . . . . 10 (G:B1-1-ontoC → Fun G)
4544, 7anim12i 268 . . . . . . . . 9 ((G:B1-1-ontoCH:A1-1-ontoB) → (Fun GH:A–→B))
4643, 45sylan 343 . . . . . . . 8 (((G:B1-1-ontoCH:A1-1-ontoB) ∧ (xAyA)) → (((GH) ‘x)T((GH) ‘y) ↔ (G ‘(Hx))T(G ‘(Hy))))
4746, 4sylan 343 . . . . . . 7 ((((H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))) ∧ (G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu)))) ∧ (xAyA)) → (((GH) ‘x)T((GH) ‘y) ↔ (G ‘(Hx))T(G ‘(Hy))))
4826, 38, 473bitr4d 424 . . . . . 6 ((((H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))) ∧ (G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu)))) ∧ (xAyA)) → (xRy ↔ ((GH) ‘x)T((GH) ‘y)))
4948exp32 294 . . . . 5 (((H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))) ∧ (G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu)))) → (xA → (yA → (xRy ↔ ((GH) ‘x)T((GH) ‘y)))))
5049r19.21adv 1262 . . . 4 (((H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))) ∧ (G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu)))) → (xA → ∀yA (xRy ↔ ((GH) ‘x)T((GH) ‘y))))
5150r19.21aiv 1259 . . 3 (((H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))) ∧ (G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu)))) → ∀xAyA (xRy ↔ ((GH) ‘x)T((GH) ‘y)))
526, 51jca 236 . 2 (((H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))) ∧ (G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu)))) → ((GH):A1-1-ontoC ∧ ∀xAyA (xRy ↔ ((GH) ‘x)T((GH) ‘y))))
53 df-iso 2439 . . 3 (H Isom R, S (A, B) ↔ (H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))))
54 df-iso 2439 . . 3 (G Isom S, T (B, C) ↔ (G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu))))
5553, 54anbi12i 369 . 2 ((H Isom R, S (A, B) ∧ G Isom S, T (B, C)) ↔ ((H:A1-1-ontoB ∧ ∀zAwA (zRw ↔ (Hz)S(Hw))) ∧ (G:B1-1-ontoC ∧ ∀vBuB (vSu ↔ (Gv)T(Gu)))))
56 df-iso 2439 . 2 ((GH) Isom R, T (A, C) ↔ ((GH):A1-1-ontoC ∧ ∀xAyA (xRy ↔ ((GH) ‘x)T((GH) ‘y))))
5752, 55, 563imtr4 192 1 ((H Isom R, S (A, B) ∧ G Isom S, T (B, C)) → (GH) Isom R, T (A, C))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   → wi 2   ↔ wb 127   ∧ wa 196   = weq 797   = wceq 1091   ∈ wcel 1092  ∀wral 1201   class class class wbr 2054   ∘ ccom 2414  Fun wfun 2416  –→wf 2418  –1-1-ontowf1o 2421   ‘cfv 2422   Isom wiso 2423
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-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-op 1815  df-uni 1920  df-br 2063  df-opab 2098  df-id 2125  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  df-iso 2439
metamath.org