MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fsn Structured version   Unicode version

Theorem fsn 5909
Description: A function maps a singleton to a singleton iff it is the singleton of an ordered pair. (Contributed by NM, 10-Dec-2003.)
Hypotheses
Ref Expression
fsn.1  |-  A  e. 
_V
fsn.2  |-  B  e. 
_V
Assertion
Ref Expression
fsn  |-  ( F : { A } --> { B }  <->  F  =  { <. A ,  B >. } )

Proof of Theorem fsn
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 opelf 5609 . . . . . . . 8  |-  ( ( F : { A }
--> { B }  /\  <.
x ,  y >.  e.  F )  ->  (
x  e.  { A }  /\  y  e.  { B } ) )
2 elsn 3831 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  { A }  <->  x  =  A )
3 elsn 3831 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  { B }  <->  y  =  B )
42, 3anbi12i 680 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  { A }  /\  y  e.  { B } )  <->  ( x  =  A  /\  y  =  B ) )
51, 4sylib 190 . . . . . . 7  |-  ( ( F : { A }
--> { B }  /\  <.
x ,  y >.  e.  F )  ->  (
x  =  A  /\  y  =  B )
)
65ex 425 . . . . . 6  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  ( <. x ,  y >.  e.  F  ->  ( x  =  A  /\  y  =  B ) ) )
7 fsn.1 . . . . . . . . . 10  |-  A  e. 
_V
87snid 3843 . . . . . . . . 9  |-  A  e. 
{ A }
9 feu 5622 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F : { A }
--> { B }  /\  A  e.  { A } )  ->  E! y  e.  { B } <. A ,  y
>.  e.  F )
108, 9mpan2 654 . . . . . . . 8  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  E! y  e.  { B } <. A ,  y
>.  e.  F )
113anbi1i 678 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( y  e.  { B }  /\  <. A ,  y
>.  e.  F )  <->  ( y  =  B  /\  <. A , 
y >.  e.  F ) )
12 opeq2 3987 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  B  ->  <. A , 
y >.  =  <. A ,  B >. )
1312eleq1d 2504 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  B  ->  ( <. A ,  y >.  e.  F  <->  <. A ,  B >.  e.  F ) )
1413pm5.32i 620 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( y  =  B  /\  <. A ,  y >.  e.  F )  <->  ( y  =  B  /\  <. A ,  B >.  e.  F ) )
15 ancom 439 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
<. A ,  B >.  e.  F  /\  y  =  B )  <->  ( y  =  B  /\  <. A ,  B >.  e.  F ) )
1614, 15bitr4i 245 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( y  =  B  /\  <. A ,  y >.  e.  F )  <->  ( <. A ,  B >.  e.  F  /\  y  =  B
) )
1711, 16bitr2i 243 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
<. A ,  B >.  e.  F  /\  y  =  B )  <->  ( y  e.  { B }  /\  <. A ,  y >.  e.  F ) )
1817eubii 2292 . . . . . . . . 9  |-  ( E! y ( <. A ,  B >.  e.  F  /\  y  =  B )  <->  E! y ( y  e. 
{ B }  /\  <. A ,  y >.  e.  F ) )
19 fsn.2 . . . . . . . . . . . 12  |-  B  e. 
_V
2019eueq1 3109 . . . . . . . . . . 11  |-  E! y  y  =  B
2120biantru 493 . . . . . . . . . 10  |-  ( <. A ,  B >.  e.  F  <->  ( <. A ,  B >.  e.  F  /\  E! y  y  =  B ) )
22 euanv 2344 . . . . . . . . . 10  |-  ( E! y ( <. A ,  B >.  e.  F  /\  y  =  B )  <->  (
<. A ,  B >.  e.  F  /\  E! y  y  =  B ) )
2321, 22bitr4i 245 . . . . . . . . 9  |-  ( <. A ,  B >.  e.  F  <->  E! y ( <. A ,  B >.  e.  F  /\  y  =  B ) )
24 df-reu 2714 . . . . . . . . 9  |-  ( E! y  e.  { B } <. A ,  y
>.  e.  F  <->  E! y
( y  e.  { B }  /\  <. A , 
y >.  e.  F ) )
2518, 23, 243bitr4i 270 . . . . . . . 8  |-  ( <. A ,  B >.  e.  F  <->  E! y  e.  { B } <. A ,  y
>.  e.  F )
2610, 25sylibr 205 . . . . . . 7  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  <. A ,  B >.  e.  F )
27 opeq12 3988 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  =  A  /\  y  =  B )  -> 
<. x ,  y >.  =  <. A ,  B >. )
2827eleq1d 2504 . . . . . . 7  |-  ( ( x  =  A  /\  y  =  B )  ->  ( <. x ,  y
>.  e.  F  <->  <. A ,  B >.  e.  F ) )
2926, 28syl5ibrcom 215 . . . . . 6  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  (
( x  =  A  /\  y  =  B )  ->  <. x ,  y >.  e.  F
) )
306, 29impbid 185 . . . . 5  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  ( <. x ,  y >.  e.  F  <->  ( x  =  A  /\  y  =  B ) ) )
31 opex 4430 . . . . . . 7  |-  <. x ,  y >.  e.  _V
3231elsnc 3839 . . . . . 6  |-  ( <.
x ,  y >.  e.  { <. A ,  B >. }  <->  <. x ,  y
>.  =  <. A ,  B >. )
337, 19opth2 4441 . . . . . 6  |-  ( <.
x ,  y >.  =  <. A ,  B >.  <-> 
( x  =  A  /\  y  =  B ) )
3432, 33bitr2i 243 . . . . 5  |-  ( ( x  =  A  /\  y  =  B )  <->  <.
x ,  y >.  e.  { <. A ,  B >. } )
3530, 34syl6bb 254 . . . 4  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  ( <. x ,  y >.  e.  F  <->  <. x ,  y
>.  e.  { <. A ,  B >. } ) )
3635alrimivv 1643 . . 3  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  A. x A. y ( <. x ,  y >.  e.  F  <->  <.
x ,  y >.  e.  { <. A ,  B >. } ) )
37 frel 5597 . . . 4  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  Rel  F )
387, 19relsnop 4983 . . . 4  |-  Rel  { <. A ,  B >. }
39 eqrel 4968 . . . 4  |-  ( ( Rel  F  /\  Rel  {
<. A ,  B >. } )  ->  ( F  =  { <. A ,  B >. }  <->  A. x A. y
( <. x ,  y
>.  e.  F  <->  <. x ,  y >.  e.  { <. A ,  B >. } ) ) )
4037, 38, 39sylancl 645 . . 3  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  ( F  =  { <. A ,  B >. }  <->  A. x A. y ( <. x ,  y >.  e.  F  <->  <.
x ,  y >.  e.  { <. A ,  B >. } ) ) )
4136, 40mpbird 225 . 2  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  F  =  { <. A ,  B >. } )
427, 19f1osn 5718 . . . 4  |-  { <. A ,  B >. } : { A } -1-1-onto-> { B }
43 f1oeq1 5668 . . . 4  |-  ( F  =  { <. A ,  B >. }  ->  ( F : { A } -1-1-onto-> { B }  <->  { <. A ,  B >. } : { A }
-1-1-onto-> { B } ) )
4442, 43mpbiri 226 . . 3  |-  ( F  =  { <. A ,  B >. }  ->  F : { A } -1-1-onto-> { B } )
45 f1of 5677 . . 3  |-  ( F : { A } -1-1-onto-> { B }  ->  F : { A } --> { B } )
4644, 45syl 16 . 2  |-  ( F  =  { <. A ,  B >. }  ->  F : { A } --> { B } )
4741, 46impbii 182 1  |-  ( F : { A } --> { B }  <->  F  =  { <. A ,  B >. } )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    <-> wb 178    /\ wa 360   A.wal 1550    = wceq 1653    e. wcel 1726   E!weu 2283   E!wreu 2709   _Vcvv 2958   {csn 3816   <.cop 3819   Rel wrel 4886   -->wf 5453   -1-1-onto->wf1o 5456
This theorem is referenced by:  fsng  5910  fsn2  5911  mapsn  7058  ginvsn  21942  axlowdimlem7  25892  fdc  26463
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1556  ax-5 1567  ax-17 1627  ax-9 1667  ax-8 1688  ax-14 1730  ax-6 1745  ax-7 1750  ax-11 1762  ax-12 1951  ax-ext 2419  ax-sep 4333  ax-nul 4341  ax-pr 4406
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3an 939  df-tru 1329  df-ex 1552  df-nf 1555  df-sb 1660  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2425  df-cleq 2431  df-clel 2434  df-nfc 2563  df-ne 2603  df-ral 2712  df-rex 2713  df-reu 2714  df-rab 2716  df-v 2960  df-dif 3325  df-un 3327  df-in 3329  df-ss 3336  df-nul 3631  df-if 3742  df-sn 3822  df-pr 3823  df-op 3825  df-br 4216  df-opab 4270  df-id 4501  df-xp 4887  df-rel 4888  df-cnv 4889  df-co 4890  df-dm 4891  df-rn 4892  df-fun 5459  df-fn 5460  df-f 5461  df-f1 5462  df-fo 5463  df-f1o 5464
  Copyright terms: Public domain W3C validator