Users' Mathboxes Mathbox for Scott Fenton < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fprb Unicode version

Theorem fprb 24200
Description: A condition for functionhood over a pair. (Contributed by Scott Fenton, 16-Sep-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
fprb.1  |-  A  e. 
_V
fprb.2  |-  B  e. 
_V
Assertion
Ref Expression
fprb  |-  ( A  =/=  B  ->  ( F : { A ,  B } --> R  <->  E. x  e.  R  E. y  e.  R  F  =  { <. A ,  x >. ,  <. B ,  y
>. } ) )
Distinct variable groups:    x, A, y    x, B, y    x, F, y    x, R, y

Proof of Theorem fprb
StepHypRef Expression
1 fprb.1 . . . . . . 7  |-  A  e. 
_V
21prid1 3747 . . . . . 6  |-  A  e. 
{ A ,  B }
3 ffvelrn 5679 . . . . . 6  |-  ( ( F : { A ,  B } --> R  /\  A  e.  { A ,  B } )  -> 
( F `  A
)  e.  R )
42, 3mpan2 652 . . . . 5  |-  ( F : { A ,  B } --> R  ->  ( F `  A )  e.  R )
54adantr 451 . . . 4  |-  ( ( F : { A ,  B } --> R  /\  A  =/=  B )  -> 
( F `  A
)  e.  R )
6 fprb.2 . . . . . . 7  |-  B  e. 
_V
76prid2 3748 . . . . . 6  |-  B  e. 
{ A ,  B }
8 ffvelrn 5679 . . . . . 6  |-  ( ( F : { A ,  B } --> R  /\  B  e.  { A ,  B } )  -> 
( F `  B
)  e.  R )
97, 8mpan2 652 . . . . 5  |-  ( F : { A ,  B } --> R  ->  ( F `  B )  e.  R )
109adantr 451 . . . 4  |-  ( ( F : { A ,  B } --> R  /\  A  =/=  B )  -> 
( F `  B
)  e.  R )
11 fvex 5555 . . . . . . . 8  |-  ( F `
 A )  e. 
_V
121, 11fvpr1 5738 . . . . . . 7  |-  ( A  =/=  B  ->  ( { <. A ,  ( F `  A )
>. ,  <. B , 
( F `  B
) >. } `  A
)  =  ( F `
 A ) )
13 fvex 5555 . . . . . . . 8  |-  ( F `
 B )  e. 
_V
146, 13fvpr2 5739 . . . . . . 7  |-  ( A  =/=  B  ->  ( { <. A ,  ( F `  A )
>. ,  <. B , 
( F `  B
) >. } `  B
)  =  ( F `
 B ) )
15 fveq2 5541 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  A  ->  ( F `  x )  =  ( F `  A ) )
16 fveq2 5541 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  A  ->  ( { <. A ,  ( F `  A )
>. ,  <. B , 
( F `  B
) >. } `  x
)  =  ( {
<. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. } `  A ) )
1715, 16eqeq12d 2310 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  A  ->  (
( F `  x
)  =  ( {
<. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. } `  x )  <-> 
( F `  A
)  =  ( {
<. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. } `  A ) ) )
18 eqcom 2298 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F `  A )  =  ( { <. A ,  ( F `  A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B ) >. } `  A )  <->  ( { <. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. } `  A )  =  ( F `  A ) )
1917, 18syl6bb 252 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  A  ->  (
( F `  x
)  =  ( {
<. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. } `  x )  <-> 
( { <. A , 
( F `  A
) >. ,  <. B , 
( F `  B
) >. } `  A
)  =  ( F `
 A ) ) )
20 fveq2 5541 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  B  ->  ( F `  x )  =  ( F `  B ) )
21 fveq2 5541 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  B  ->  ( { <. A ,  ( F `  A )
>. ,  <. B , 
( F `  B
) >. } `  x
)  =  ( {
<. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. } `  B ) )
2220, 21eqeq12d 2310 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  B  ->  (
( F `  x
)  =  ( {
<. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. } `  x )  <-> 
( F `  B
)  =  ( {
<. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. } `  B ) ) )
23 eqcom 2298 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F `  B )  =  ( { <. A ,  ( F `  A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B ) >. } `  B )  <->  ( { <. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. } `  B )  =  ( F `  B ) )
2422, 23syl6bb 252 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  B  ->  (
( F `  x
)  =  ( {
<. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. } `  x )  <-> 
( { <. A , 
( F `  A
) >. ,  <. B , 
( F `  B
) >. } `  B
)  =  ( F `
 B ) ) )
251, 6, 19, 24ralpr 3699 . . . . . . 7  |-  ( A. x  e.  { A ,  B }  ( F `
 x )  =  ( { <. A , 
( F `  A
) >. ,  <. B , 
( F `  B
) >. } `  x
)  <->  ( ( {
<. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. } `  A )  =  ( F `  A )  /\  ( { <. A ,  ( F `  A )
>. ,  <. B , 
( F `  B
) >. } `  B
)  =  ( F `
 B ) ) )
2612, 14, 25sylanbrc 645 . . . . . 6  |-  ( A  =/=  B  ->  A. x  e.  { A ,  B }  ( F `  x )  =  ( { <. A ,  ( F `  A )
>. ,  <. B , 
( F `  B
) >. } `  x
) )
2726adantl 452 . . . . 5  |-  ( ( F : { A ,  B } --> R  /\  A  =/=  B )  ->  A. x  e.  { A ,  B }  ( F `
 x )  =  ( { <. A , 
( F `  A
) >. ,  <. B , 
( F `  B
) >. } `  x
) )
28 ffn 5405 . . . . . 6  |-  ( F : { A ,  B } --> R  ->  F  Fn  { A ,  B } )
291, 6, 11, 13fpr 5720 . . . . . . 7  |-  ( A  =/=  B  ->  { <. A ,  ( F `  A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B ) >. } : { A ,  B } --> { ( F `  A ) ,  ( F `  B ) } )
30 ffn 5405 . . . . . . 7  |-  ( {
<. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. } : { A ,  B } --> { ( F `  A ) ,  ( F `  B ) }  ->  {
<. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. }  Fn  { A ,  B } )
3129, 30syl 15 . . . . . 6  |-  ( A  =/=  B  ->  { <. A ,  ( F `  A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B ) >. }  Fn  { A ,  B }
)
32 eqfnfv 5638 . . . . . 6  |-  ( ( F  Fn  { A ,  B }  /\  { <. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. }  Fn  { A ,  B } )  -> 
( F  =  { <. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. }  <->  A. x  e.  { A ,  B } 
( F `  x
)  =  ( {
<. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. } `  x ) ) )
3328, 31, 32syl2an 463 . . . . 5  |-  ( ( F : { A ,  B } --> R  /\  A  =/=  B )  -> 
( F  =  { <. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. }  <->  A. x  e.  { A ,  B } 
( F `  x
)  =  ( {
<. A ,  ( F `
 A ) >. ,  <. B ,  ( F `  B )
>. } `  x ) ) )
3427, 33mpbird 223 . . . 4  |-  ( ( F : { A ,  B } --> R  /\  A  =/=  B )  ->  F  =  { <. A , 
( F `  A
) >. ,  <. B , 
( F `  B
) >. } )
35 opeq2 3813 . . . . . . 7  |-  ( x  =  ( F `  A )  ->  <. A ,  x >.  =  <. A , 
( F `  A
) >. )
3635preq1d 3725 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( F `  A )  ->  { <. A ,  x >. ,  <. B ,  y >. }  =  { <. A ,  ( F `  A )
>. ,  <. B , 
y >. } )
3736eqeq2d 2307 . . . . 5  |-  ( x  =  ( F `  A )  ->  ( F  =  { <. A ,  x >. ,  <. B , 
y >. }  <->  F  =  { <. A ,  ( F `  A )
>. ,  <. B , 
y >. } ) )
38 opeq2 3813 . . . . . . 7  |-  ( y  =  ( F `  B )  ->  <. B , 
y >.  =  <. B , 
( F `  B
) >. )
3938preq2d 3726 . . . . . 6  |-  ( y  =  ( F `  B )  ->  { <. A ,  ( F `  A ) >. ,  <. B ,  y >. }  =  { <. A ,  ( F `  A )
>. ,  <. B , 
( F `  B
) >. } )
4039eqeq2d 2307 . . . . 5  |-  ( y  =  ( F `  B )  ->  ( F  =  { <. A , 
( F `  A
) >. ,  <. B , 
y >. }  <->  F  =  { <. A ,  ( F `  A )
>. ,  <. B , 
( F `  B
) >. } ) )
4137, 40rspc2ev 2905 . . . 4  |-  ( ( ( F `  A
)  e.  R  /\  ( F `  B )  e.  R  /\  F  =  { <. A ,  ( F `  A )
>. ,  <. B , 
( F `  B
) >. } )  ->  E. x  e.  R  E. y  e.  R  F  =  { <. A ,  x >. ,  <. B , 
y >. } )
425, 10, 34, 41syl3anc 1182 . . 3  |-  ( ( F : { A ,  B } --> R  /\  A  =/=  B )  ->  E. x  e.  R  E. y  e.  R  F  =  { <. A ,  x >. ,  <. B , 
y >. } )
4342expcom 424 . 2  |-  ( A  =/=  B  ->  ( F : { A ,  B } --> R  ->  E. x  e.  R  E. y  e.  R  F  =  { <. A ,  x >. ,  <. B ,  y
>. } ) )
44 vex 2804 . . . . . . 7  |-  x  e. 
_V
45 vex 2804 . . . . . . 7  |-  y  e. 
_V
461, 6, 44, 45fpr 5720 . . . . . 6  |-  ( A  =/=  B  ->  { <. A ,  x >. ,  <. B ,  y >. } : { A ,  B } --> { x ,  y } )
47 prssi 3787 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  R  /\  y  e.  R )  ->  { x ,  y }  C_  R )
48 fss 5413 . . . . . 6  |-  ( ( { <. A ,  x >. ,  <. B ,  y
>. } : { A ,  B } --> { x ,  y }  /\  { x ,  y } 
C_  R )  ->  { <. A ,  x >. ,  <. B ,  y
>. } : { A ,  B } --> R )
4946, 47, 48syl2an 463 . . . . 5  |-  ( ( A  =/=  B  /\  ( x  e.  R  /\  y  e.  R
) )  ->  { <. A ,  x >. ,  <. B ,  y >. } : { A ,  B } --> R )
5049ex 423 . . . 4  |-  ( A  =/=  B  ->  (
( x  e.  R  /\  y  e.  R
)  ->  { <. A ,  x >. ,  <. B , 
y >. } : { A ,  B } --> R ) )
51 feq1 5391 . . . . 5  |-  ( F  =  { <. A ,  x >. ,  <. B , 
y >. }  ->  ( F : { A ,  B } --> R  <->  { <. A ,  x >. ,  <. B , 
y >. } : { A ,  B } --> R ) )
5251biimprcd 216 . . . 4  |-  ( {
<. A ,  x >. , 
<. B ,  y >. } : { A ,  B } --> R  ->  ( F  =  { <. A ,  x >. ,  <. B , 
y >. }  ->  F : { A ,  B }
--> R ) )
5350, 52syl6 29 . . 3  |-  ( A  =/=  B  ->  (
( x  e.  R  /\  y  e.  R
)  ->  ( F  =  { <. A ,  x >. ,  <. B ,  y
>. }  ->  F : { A ,  B } --> R ) ) )
5453rexlimdvv 2686 . 2  |-  ( A  =/=  B  ->  ( E. x  e.  R  E. y  e.  R  F  =  { <. A ,  x >. ,  <. B , 
y >. }  ->  F : { A ,  B }
--> R ) )
5543, 54impbid 183 1  |-  ( A  =/=  B  ->  ( F : { A ,  B } --> R  <->  E. x  e.  R  E. y  e.  R  F  =  { <. A ,  x >. ,  <. B ,  y
>. } ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    = wceq 1632    e. wcel 1696    =/= wne 2459   A.wral 2556   E.wrex 2557   _Vcvv 2801    C_ wss 3165   {cpr 3654   <.cop 3656    Fn wfn 5266   -->wf 5267   ` cfv 5271
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1536  ax-5 1547  ax-17 1606  ax-9 1644  ax-8 1661  ax-13 1698  ax-14 1700  ax-6 1715  ax-7 1720  ax-11 1727  ax-12 1878  ax-ext 2277  ax-sep 4157  ax-nul 4165  ax-pow 4204  ax-pr 4230
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1532  df-nf 1535  df-sb 1639  df-eu 2160  df-mo 2161  df-clab 2283  df-cleq 2289  df-clel 2292  df-nfc 2421  df-ne 2461  df-ral 2561  df-rex 2562  df-rab 2565  df-v 2803  df-sbc 3005  df-csb 3095  df-dif 3168  df-un 3170  df-in 3172  df-ss 3179  df-nul 3469  df-if 3579  df-sn 3659  df-pr 3660  df-op 3662  df-uni 3844  df-br 4040  df-opab 4094  df-mpt 4095  df-id 4325  df-xp 4711  df-rel 4712  df-cnv 4713  df-co 4714  df-dm 4715  df-rn 4716  df-res 4717  df-ima 4718  df-iota 5235  df-fun 5273  df-fn 5274  df-f 5275  df-fv 5279
  Copyright terms: Public domain W3C validator