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

Theorem fsn 5873
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 5573 . . . . . . . 8  |-  ( ( F : { A }
--> { B }  /\  <.
x ,  y >.  e.  F )  ->  (
x  e.  { A }  /\  y  e.  { B } ) )
2 elsn 3797 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  { A }  <->  x  =  A )
3 elsn 3797 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  { B }  <->  y  =  B )
42, 3anbi12i 679 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  { A }  /\  y  e.  { B } )  <->  ( x  =  A  /\  y  =  B ) )
51, 4sylib 189 . . . . . . 7  |-  ( ( F : { A }
--> { B }  /\  <.
x ,  y >.  e.  F )  ->  (
x  =  A  /\  y  =  B )
)
65ex 424 . . . . . 6  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  ( <. x ,  y >.  e.  F  ->  ( x  =  A  /\  y  =  B ) ) )
7 fsn.1 . . . . . . . . . 10  |-  A  e. 
_V
87snid 3809 . . . . . . . . 9  |-  A  e. 
{ A }
9 feu 5586 . . . . . . . . 9  |-  ( ( F : { A }
--> { B }  /\  A  e.  { A } )  ->  E! y  e.  { B } <. A ,  y
>.  e.  F )
108, 9mpan2 653 . . . . . . . 8  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  E! y  e.  { B } <. A ,  y
>.  e.  F )
113anbi1i 677 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( y  e.  { B }  /\  <. A ,  y
>.  e.  F )  <->  ( y  =  B  /\  <. A , 
y >.  e.  F ) )
12 opeq2 3953 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  =  B  ->  <. A , 
y >.  =  <. A ,  B >. )
1312eleq1d 2478 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  B  ->  ( <. A ,  y >.  e.  F  <->  <. A ,  B >.  e.  F ) )
1413pm5.32i 619 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( y  =  B  /\  <. A ,  y >.  e.  F )  <->  ( y  =  B  /\  <. A ,  B >.  e.  F ) )
15 ancom 438 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
<. A ,  B >.  e.  F  /\  y  =  B )  <->  ( y  =  B  /\  <. A ,  B >.  e.  F ) )
1614, 15bitr4i 244 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( y  =  B  /\  <. A ,  y >.  e.  F )  <->  ( <. A ,  B >.  e.  F  /\  y  =  B
) )
1711, 16bitr2i 242 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
<. A ,  B >.  e.  F  /\  y  =  B )  <->  ( y  e.  { B }  /\  <. A ,  y >.  e.  F ) )
1817eubii 2271 . . . . . . . . 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 3075 . . . . . . . . . . 11  |-  E! y  y  =  B
2120biantru 492 . . . . . . . . . 10  |-  ( <. A ,  B >.  e.  F  <->  ( <. A ,  B >.  e.  F  /\  E! y  y  =  B ) )
22 euanv 2323 . . . . . . . . . 10  |-  ( E! y ( <. A ,  B >.  e.  F  /\  y  =  B )  <->  (
<. A ,  B >.  e.  F  /\  E! y  y  =  B ) )
2321, 22bitr4i 244 . . . . . . . . 9  |-  ( <. A ,  B >.  e.  F  <->  E! y ( <. A ,  B >.  e.  F  /\  y  =  B ) )
24 df-reu 2681 . . . . . . . . 9  |-  ( E! y  e.  { B } <. A ,  y
>.  e.  F  <->  E! y
( y  e.  { B }  /\  <. A , 
y >.  e.  F ) )
2518, 23, 243bitr4i 269 . . . . . . . 8  |-  ( <. A ,  B >.  e.  F  <->  E! y  e.  { B } <. A ,  y
>.  e.  F )
2610, 25sylibr 204 . . . . . . 7  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  <. A ,  B >.  e.  F )
27 opeq12 3954 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  =  A  /\  y  =  B )  -> 
<. x ,  y >.  =  <. A ,  B >. )
2827eleq1d 2478 . . . . . . 7  |-  ( ( x  =  A  /\  y  =  B )  ->  ( <. x ,  y
>.  e.  F  <->  <. A ,  B >.  e.  F ) )
2926, 28syl5ibrcom 214 . . . . . 6  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  (
( x  =  A  /\  y  =  B )  ->  <. x ,  y >.  e.  F
) )
306, 29impbid 184 . . . . 5  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  ( <. x ,  y >.  e.  F  <->  ( x  =  A  /\  y  =  B ) ) )
31 opex 4395 . . . . . . 7  |-  <. x ,  y >.  e.  _V
3231elsnc 3805 . . . . . 6  |-  ( <.
x ,  y >.  e.  { <. A ,  B >. }  <->  <. x ,  y
>.  =  <. A ,  B >. )
337, 19opth2 4406 . . . . . 6  |-  ( <.
x ,  y >.  =  <. A ,  B >.  <-> 
( x  =  A  /\  y  =  B ) )
3432, 33bitr2i 242 . . . . 5  |-  ( ( x  =  A  /\  y  =  B )  <->  <.
x ,  y >.  e.  { <. A ,  B >. } )
3530, 34syl6bb 253 . . . 4  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  ( <. x ,  y >.  e.  F  <->  <. x ,  y
>.  e.  { <. A ,  B >. } ) )
3635alrimivv 1639 . . 3  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  A. x A. y ( <. x ,  y >.  e.  F  <->  <.
x ,  y >.  e.  { <. A ,  B >. } ) )
37 frel 5561 . . . 4  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  Rel  F )
387, 19relsnop 4947 . . . 4  |-  Rel  { <. A ,  B >. }
39 eqrel 4932 . . . 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 644 . . 3  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  ( F  =  { <. A ,  B >. }  <->  A. x A. y ( <. x ,  y >.  e.  F  <->  <.
x ,  y >.  e.  { <. A ,  B >. } ) ) )
4136, 40mpbird 224 . 2  |-  ( F : { A } --> { B }  ->  F  =  { <. A ,  B >. } )
427, 19f1osn 5682 . . . 4  |-  { <. A ,  B >. } : { A } -1-1-onto-> { B }
43 f1oeq1 5632 . . . 4  |-  ( F  =  { <. A ,  B >. }  ->  ( F : { A } -1-1-onto-> { B }  <->  { <. A ,  B >. } : { A }
-1-1-onto-> { B } ) )
4442, 43mpbiri 225 . . 3  |-  ( F  =  { <. A ,  B >. }  ->  F : { A } -1-1-onto-> { B } )
45 f1of 5641 . . 3  |-  ( F : { A } -1-1-onto-> { B }  ->  F : { A } --> { B } )
4644, 45syl 16 . 2  |-  ( F  =  { <. A ,  B >. }  ->  F : { A } --> { B } )
4741, 46impbii 181 1  |-  ( F : { A } --> { B }  <->  F  =  { <. A ,  B >. } )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    <-> wb 177    /\ wa 359   A.wal 1546    = wceq 1649    e. wcel 1721   E!weu 2262   E!wreu 2676   _Vcvv 2924   {csn 3782   <.cop 3785   Rel wrel 4850   -->wf 5417   -1-1-onto->wf1o 5420
This theorem is referenced by:  fsng  5874  fsn2  5875  mapsn  7022  ginvsn  21898  axlowdimlem7  25799  fdc  26347
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1662  ax-8 1683  ax-14 1725  ax-6 1740  ax-7 1745  ax-11 1757  ax-12 1946  ax-ext 2393  ax-sep 4298  ax-nul 4306  ax-pr 4371
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2266  df-mo 2267  df-clab 2399  df-cleq 2405  df-clel 2408  df-nfc 2537  df-ne 2577  df-ral 2679  df-rex 2680  df-reu 2681  df-rab 2683  df-v 2926  df-dif 3291  df-un 3293  df-in 3295  df-ss 3302  df-nul 3597  df-if 3708  df-sn 3788  df-pr 3789  df-op 3791  df-br 4181  df-opab 4235  df-id 4466  df-xp 4851  df-rel 4852  df-cnv 4853  df-co 4854  df-dm 4855  df-rn 4856  df-fun 5423  df-fn 5424  df-f 5425  df-f1 5426  df-fo 5427  df-f1o 5428
  Copyright terms: Public domain W3C validator