Metamath Proof Explorer


Theorem brinxper

Description: Conditions for a reflexive, symmetric and transitive binary relation to be an equivalence relation over a class V . (Contributed by AV, 11-Jun-2025)

Ref Expression
Hypotheses brinxper.r ⊢ x ∈ V → x ∼ ˙ x
brinxper.s ⊢ x ∈ V → x ∼ ˙ y → y ∼ ˙ x
brinxper.t ⊢ x ∈ V → x ∼ ˙ y ∧ y ∼ ˙ z → x ∼ ˙ z
Assertion brinxper ⊢ ∼ ˙ ∩ V × V Er V

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 brinxper.r ⊢ x ∈ V → x ∼ ˙ x
2 brinxper.s ⊢ x ∈ V → x ∼ ˙ y → y ∼ ˙ x
3 brinxper.t ⊢ x ∈ V → x ∼ ˙ y ∧ y ∼ ˙ z → x ∼ ˙ z
4 relinxp ⊢ Rel ⁡ ∼ ˙ ∩ V × V
5 brxp ⊢ x V × V y ↔ x ∈ V ∧ y ∈ V
6 2 adantr ⊢ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ∼ ˙ y → y ∼ ˙ x
7 ancom ⊢ x ∈ V ∧ y ∈ V ↔ y ∈ V ∧ x ∈ V
8 brxp ⊢ y V × V x ↔ y ∈ V ∧ x ∈ V
9 7 8 sylbb2 ⊢ x ∈ V ∧ y ∈ V → y V × V x
10 6 9 jctird ⊢ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ∼ ˙ y → y ∼ ˙ x ∧ y V × V x
11 5 10 sylbi ⊢ x V × V y → x ∼ ˙ y → y ∼ ˙ x ∧ y V × V x
12 11 impcom ⊢ x ∼ ˙ y ∧ x V × V y → y ∼ ˙ x ∧ y V × V x
13 brin ⊢ x ∼ ˙ ∩ V × V y ↔ x ∼ ˙ y ∧ x V × V y
14 brin ⊢ y ∼ ˙ ∩ V × V x ↔ y ∼ ˙ x ∧ y V × V x
15 12 13 14 3imtr4i ⊢ x ∼ ˙ ∩ V × V y → y ∼ ˙ ∩ V × V x
16 brin ⊢ y ∼ ˙ ∩ V × V z ↔ y ∼ ˙ z ∧ y V × V z
17 brxp ⊢ y V × V z ↔ y ∈ V ∧ z ∈ V
18 3 expd ⊢ x ∈ V → x ∼ ˙ y → y ∼ ˙ z → x ∼ ˙ z
19 18 adantr ⊢ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ∼ ˙ y → y ∼ ˙ z → x ∼ ˙ z
20 19 impcom ⊢ x ∼ ˙ y ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → y ∼ ˙ z → x ∼ ˙ z
21 20 com12 ⊢ y ∼ ˙ z → x ∼ ˙ y ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ∼ ˙ z
22 21 adantl ⊢ y ∈ V ∧ z ∈ V ∧ y ∼ ˙ z → x ∼ ˙ y ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ∼ ˙ z
23 22 imp ⊢ y ∈ V ∧ z ∈ V ∧ y ∼ ˙ z ∧ x ∼ ˙ y ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ∼ ˙ z
24 simplr ⊢ y ∈ V ∧ z ∈ V ∧ y ∼ ˙ z → z ∈ V
25 simprl ⊢ x ∼ ˙ y ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ∈ V
26 24 25 anim12ci ⊢ y ∈ V ∧ z ∈ V ∧ y ∼ ˙ z ∧ x ∼ ˙ y ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ∈ V ∧ z ∈ V
27 23 26 jca ⊢ y ∈ V ∧ z ∈ V ∧ y ∼ ˙ z ∧ x ∼ ˙ y ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ∼ ˙ z ∧ x ∈ V ∧ z ∈ V
28 27 exp31 ⊢ y ∈ V ∧ z ∈ V → y ∼ ˙ z → x ∼ ˙ y ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ∼ ˙ z ∧ x ∈ V ∧ z ∈ V
29 17 28 sylbi ⊢ y V × V z → y ∼ ˙ z → x ∼ ˙ y ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ∼ ˙ z ∧ x ∈ V ∧ z ∈ V
30 29 impcom ⊢ y ∼ ˙ z ∧ y V × V z → x ∼ ˙ y ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ∼ ˙ z ∧ x ∈ V ∧ z ∈ V
31 5 anbi2i ⊢ x ∼ ˙ y ∧ x V × V y ↔ x ∼ ˙ y ∧ x ∈ V ∧ y ∈ V
32 brxp ⊢ x V × V z ↔ x ∈ V ∧ z ∈ V
33 32 anbi2i ⊢ x ∼ ˙ z ∧ x V × V z ↔ x ∼ ˙ z ∧ x ∈ V ∧ z ∈ V
34 30 31 33 3imtr4g ⊢ y ∼ ˙ z ∧ y V × V z → x ∼ ˙ y ∧ x V × V y → x ∼ ˙ z ∧ x V × V z
35 16 34 sylbi ⊢ y ∼ ˙ ∩ V × V z → x ∼ ˙ y ∧ x V × V y → x ∼ ˙ z ∧ x V × V z
36 35 com12 ⊢ x ∼ ˙ y ∧ x V × V y → y ∼ ˙ ∩ V × V z → x ∼ ˙ z ∧ x V × V z
37 13 36 sylbi ⊢ x ∼ ˙ ∩ V × V y → y ∼ ˙ ∩ V × V z → x ∼ ˙ z ∧ x V × V z
38 37 imp ⊢ x ∼ ˙ ∩ V × V y ∧ y ∼ ˙ ∩ V × V z → x ∼ ˙ z ∧ x V × V z
39 brin ⊢ x ∼ ˙ ∩ V × V z ↔ x ∼ ˙ z ∧ x V × V z
40 38 39 sylibr ⊢ x ∼ ˙ ∩ V × V y ∧ y ∼ ˙ ∩ V × V z → x ∼ ˙ ∩ V × V z
41 id ⊢ x ∈ V → x ∈ V
42 brxp ⊢ x V × V x ↔ x ∈ V ∧ x ∈ V
43 41 41 42 sylanbrc ⊢ x ∈ V → x V × V x
44 1 43 jca ⊢ x ∈ V → x ∼ ˙ x ∧ x V × V x
45 42 simplbi ⊢ x V × V x → x ∈ V
46 45 adantl ⊢ x ∼ ˙ x ∧ x V × V x → x ∈ V
47 44 46 impbii ⊢ x ∈ V ↔ x ∼ ˙ x ∧ x V × V x
48 brin ⊢ x ∼ ˙ ∩ V × V x ↔ x ∼ ˙ x ∧ x V × V x
49 47 48 bitr4i ⊢ x ∈ V ↔ x ∼ ˙ ∩ V × V x
50 4 15 40 49 iseri ⊢ ∼ ˙ ∩ V × V Er V