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Theorem isoini 5687
Description: Isomorphisms preserve initial segments. Proposition 6.31(2) of [TakeutiZaring] p. 33. (Contributed by NM, 20-Apr-2004.)
Assertion
Ref Expression
isoini  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  ( H " ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) )  =  ( B  i^i  ( `' S " { ( H `  D ) } ) ) )

Proof of Theorem isoini
StepHypRef Expression
1 elin 3266 . . . 4  |-  ( y  e.  ( B  i^i  ( `' S " { ( H `  D ) } ) )  <->  ( y  e.  B  /\  y  e.  ( `' S " { ( H `  D ) } ) ) )
2 isof1o 5674 . . . . . . . . 9  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  H : A -1-1-onto-> B
)
3 f1ofo 5336 . . . . . . . . 9  |-  ( H : A -1-1-onto-> B  ->  H : A -onto-> B )
4 forn 5311 . . . . . . . . . 10  |-  ( H : A -onto-> B  ->  ran  H  =  B )
54eleq2d 2320 . . . . . . . . 9  |-  ( H : A -onto-> B  -> 
( y  e.  ran  H  <-> 
y  e.  B ) )
62, 3, 53syl 20 . . . . . . . 8  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( y  e. 
ran  H  <->  y  e.  B
) )
7 f1ofn 5330 . . . . . . . . 9  |-  ( H : A -1-1-onto-> B  ->  H  Fn  A )
8 fvelrnb 5422 . . . . . . . . 9  |-  ( H  Fn  A  ->  (
y  e.  ran  H  <->  E. x  e.  A  ( H `  x )  =  y ) )
92, 7, 83syl 20 . . . . . . . 8  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( y  e. 
ran  H  <->  E. x  e.  A  ( H `  x )  =  y ) )
106, 9bitr3d 248 . . . . . . 7  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( y  e.  B  <->  E. x  e.  A  ( H `  x )  =  y ) )
11 fvex 5391 . . . . . . . 8  |-  ( H `
 D )  e. 
_V
12 vex 2730 . . . . . . . . 9  |-  y  e. 
_V
1312eliniseg 4949 . . . . . . . 8  |-  ( ( H `  D )  e.  _V  ->  (
y  e.  ( `' S " { ( H `  D ) } )  <->  y S
( H `  D
) ) )
1411, 13mp1i 13 . . . . . . 7  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( y  e.  ( `' S " { ( H `  D ) } )  <-> 
y S ( H `
 D ) ) )
1510, 14anbi12d 694 . . . . . 6  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( ( y  e.  B  /\  y  e.  ( `' S " { ( H `  D ) } ) )  <->  ( E. x  e.  A  ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) )
1615adantr 453 . . . . 5  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  (
( y  e.  B  /\  y  e.  ( `' S " { ( H `  D ) } ) )  <->  ( E. x  e.  A  ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) )
17 elin 3266 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) )  <->  ( x  e.  A  /\  x  e.  ( `' R " { D } ) ) )
18 vex 2730 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  x  e. 
_V
1918eliniseg 4949 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( D  e.  A  ->  (
x  e.  ( `' R " { D } )  <->  x R D ) )
2019anbi2d 687 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( D  e.  A  ->  (
( x  e.  A  /\  x  e.  ( `' R " { D } ) )  <->  ( x  e.  A  /\  x R D ) ) )
2117, 20syl5bb 250 . . . . . . . . . . 11  |-  ( D  e.  A  ->  (
x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) )  <->  ( x  e.  A  /\  x R D ) ) )
2221anbi1d 688 . . . . . . . . . 10  |-  ( D  e.  A  ->  (
( x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) )  /\  x H y )  <->  ( (
x  e.  A  /\  x R D )  /\  x H y ) ) )
23 anass 633 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( x  e.  A  /\  x R D )  /\  x H y )  <->  ( x  e.  A  /\  ( x R D  /\  x H y ) ) )
2422, 23syl6bb 254 . . . . . . . . 9  |-  ( D  e.  A  ->  (
( x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) )  /\  x H y )  <->  ( x  e.  A  /\  (
x R D  /\  x H y ) ) ) )
2524adantl 454 . . . . . . . 8  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  (
( x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) )  /\  x H y )  <->  ( x  e.  A  /\  (
x R D  /\  x H y ) ) ) )
26 isorel 5675 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
x  e.  A  /\  D  e.  A )
)  ->  ( x R D  <->  ( H `  x ) S ( H `  D ) ) )
272, 7syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  H  Fn  A
)
28 fnbrfvb 5415 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( H  Fn  A  /\  x  e.  A )  ->  ( ( H `  x )  =  y  <-> 
x H y ) )
2928bicomd 194 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( H  Fn  A  /\  x  e.  A )  ->  ( x H y  <-> 
( H `  x
)  =  y ) )
3027, 29sylan 459 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  x  e.  A )  ->  (
x H y  <->  ( H `  x )  =  y ) )
3130adantrr 700 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
x  e.  A  /\  D  e.  A )
)  ->  ( x H y  <->  ( H `  x )  =  y ) )
3226, 31anbi12d 694 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
x  e.  A  /\  D  e.  A )
)  ->  ( (
x R D  /\  x H y )  <->  ( ( H `  x ) S ( H `  D )  /\  ( H `  x )  =  y ) ) )
33 ancom 439 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( H `  x
) S ( H `
 D )  /\  ( H `  x )  =  y )  <->  ( ( H `  x )  =  y  /\  ( H `  x ) S ( H `  D ) ) )
34 breq1 3923 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( H `  x )  =  y  ->  (
( H `  x
) S ( H `
 D )  <->  y S
( H `  D
) ) )
3534pm5.32i 621 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( H `  x
)  =  y  /\  ( H `  x ) S ( H `  D ) )  <->  ( ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) )
3633, 35bitri 242 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( H `  x
) S ( H `
 D )  /\  ( H `  x )  =  y )  <->  ( ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) )
3732, 36syl6bb 254 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
x  e.  A  /\  D  e.  A )
)  ->  ( (
x R D  /\  x H y )  <->  ( ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) )
3837exp32 591 . . . . . . . . . . 11  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( x  e.  A  ->  ( D  e.  A  ->  ( ( x R D  /\  x H y )  <->  ( ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) ) ) )
3938com23 74 . . . . . . . . . 10  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( D  e.  A  ->  ( x  e.  A  ->  ( ( x R D  /\  x H y )  <->  ( ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) ) ) )
4039imp 420 . . . . . . . . 9  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  (
x  e.  A  -> 
( ( x R D  /\  x H y )  <->  ( ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) ) )
4140pm5.32d 623 . . . . . . . 8  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  (
( x  e.  A  /\  ( x R D  /\  x H y ) )  <->  ( x  e.  A  /\  (
( H `  x
)  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) ) )
4225, 41bitrd 246 . . . . . . 7  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  (
( x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) )  /\  x H y )  <->  ( x  e.  A  /\  (
( H `  x
)  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) ) )
4342rexbidv2 2530 . . . . . 6  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  ( E. x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) x H y  <->  E. x  e.  A  ( ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) )
44 r19.41v 2655 . . . . . 6  |-  ( E. x  e.  A  ( ( H `  x
)  =  y  /\  y S ( H `  D ) )  <->  ( E. x  e.  A  ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) )
4543, 44syl6bb 254 . . . . 5  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  ( E. x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) x H y  <-> 
( E. x  e.  A  ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) )
4616, 45bitr4d 249 . . . 4  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  (
( y  e.  B  /\  y  e.  ( `' S " { ( H `  D ) } ) )  <->  E. x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) x H y ) )
471, 46syl5bb 250 . . 3  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  (
y  e.  ( B  i^i  ( `' S " { ( H `  D ) } ) )  <->  E. x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) x H y ) )
4847abbi2dv 2364 . 2  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  ( B  i^i  ( `' S " { ( H `  D ) } ) )  =  { y  |  E. x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) x H y } )
49 dfima2 4921 . 2  |-  ( H
" ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) )  =  { y  |  E. x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) x H y }
5048, 49syl6reqr 2304 1  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  ( H " ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) )  =  ( B  i^i  ( `' S " { ( H `  D ) } ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 6    <-> wb 178    /\ wa 360    = wceq 1619    e. wcel 1621   {cab 2239   E.wrex 2510   _Vcvv 2727    i^i cin 3077   {csn 3544   class class class wbr 3920   `'ccnv 4579   ran crn 4581   "cima 4583    Fn wfn 4587   -onto->wfo 4590   -1-1-onto->wf1o 4591   ` cfv 4592    Isom wiso 4593
This theorem is referenced by:  isoini2  5688  isoselem  5690  infxpenlem  7525
This theorem was proved from axioms:  ax-1 7  ax-2 8  ax-3 9  ax-mp 10  ax-5 1533  ax-6 1534  ax-7 1535  ax-gen 1536  ax-8 1623  ax-11 1624  ax-13 1625  ax-14 1626  ax-17 1628  ax-12o 1664  ax-10 1678  ax-9 1684  ax-4 1692  ax-16 1926  ax-ext 2234  ax-sep 4038  ax-nul 4046  ax-pr 4108  ax-un 4403
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3an 941  df-tru 1315  df-ex 1538  df-nf 1540  df-sb 1883  df-eu 2118  df-mo 2119  df-clab 2240  df-cleq 2246  df-clel 2249  df-nfc 2374  df-ne 2414  df-ral 2513  df-rex 2514  df-rab 2516  df-v 2729  df-sbc 2922  df-dif 3081  df-un 3083  df-in 3085  df-ss 3089  df-nul 3363  df-if 3471  df-sn 3550  df-pr 3551  df-op 3553  df-uni 3728  df-br 3921  df-opab 3975  df-mpt 3976  df-id 4202  df-xp 4594  df-rel 4595  df-cnv 4596  df-co 4597  df-dm 4598  df-rn 4599  df-res 4600  df-ima 4601  df-fun 4602  df-fn 4603  df-f 4604  df-f1 4605  df-fo 4606  df-f1o 4607  df-fv 4608  df-isom 4609
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