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Theorem dff13

Description: A one-to-one function in terms of function values. Compare Theorem 4.8(iv) of Monk1 p. 43. (Contributed by NM, 29-Oct-1996)

Ref Expression
Assertion dff13 ⊢ F : A ⟶ 1-1 B ↔ F : A ⟶ B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A F ⁡ x = F ⁡ y → x = y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dff12 ⊢ F : A ⟶ 1-1 B ↔ F : A ⟶ B ∧ ∀ z ∃* x x F z
2 ffn ⊢ F : A ⟶ B → F Fn A
3 vex ⊢ x ∈ V
4 vex ⊢ z ∈ V
5 3 4 breldm ⊢ x F z → x ∈ dom ⁡ F
6 fndm ⊢ F Fn A → dom ⁡ F = A
7 6 eleq2d ⊢ F Fn A → x ∈ dom ⁡ F ↔ x ∈ A
8 5 7 imbitrid ⊢ F Fn A → x F z → x ∈ A
9 vex ⊢ y ∈ V
10 9 4 breldm ⊢ y F z → y ∈ dom ⁡ F
11 6 eleq2d ⊢ F Fn A → y ∈ dom ⁡ F ↔ y ∈ A
12 10 11 imbitrid ⊢ F Fn A → y F z → y ∈ A
13 8 12 anim12d ⊢ F Fn A → x F z ∧ y F z → x ∈ A ∧ y ∈ A
14 13 pm4.71rd ⊢ F Fn A → x F z ∧ y F z ↔ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ x F z ∧ y F z
15 eqcom ⊢ z = F ⁡ x ↔ F ⁡ x = z
16 fnbrfvb ⊢ F Fn A ∧ x ∈ A → F ⁡ x = z ↔ x F z
17 15 16 bitrid ⊢ F Fn A ∧ x ∈ A → z = F ⁡ x ↔ x F z
18 eqcom ⊢ z = F ⁡ y ↔ F ⁡ y = z
19 fnbrfvb ⊢ F Fn A ∧ y ∈ A → F ⁡ y = z ↔ y F z
20 18 19 bitrid ⊢ F Fn A ∧ y ∈ A → z = F ⁡ y ↔ y F z
21 17 20 bi2anan9 ⊢ F Fn A ∧ x ∈ A ∧ F Fn A ∧ y ∈ A → z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y ↔ x F z ∧ y F z
22 21 anandis ⊢ F Fn A ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y ↔ x F z ∧ y F z
23 22 pm5.32da ⊢ F Fn A → x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y ↔ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ x F z ∧ y F z
24 14 23 bitr4d ⊢ F Fn A → x F z ∧ y F z ↔ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y
25 24 imbi1d ⊢ F Fn A → x F z ∧ y F z → x = y ↔ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y → x = y
26 impexp ⊢ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y → x = y ↔ x ∈ A ∧ y ∈ A → z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y → x = y
27 25 26 bitrdi ⊢ F Fn A → x F z ∧ y F z → x = y ↔ x ∈ A ∧ y ∈ A → z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y → x = y
28 27 albidv ⊢ F Fn A → ∀ z x F z ∧ y F z → x = y ↔ ∀ z x ∈ A ∧ y ∈ A → z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y → x = y
29 19.21v ⊢ ∀ z x ∈ A ∧ y ∈ A → z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y → x = y ↔ x ∈ A ∧ y ∈ A → ∀ z z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y → x = y
30 19.23v ⊢ ∀ z z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y → x = y ↔ ∃ z z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y → x = y
31 fvex ⊢ F ⁡ x ∈ V
32 31 eqvinc ⊢ F ⁡ x = F ⁡ y ↔ ∃ z z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y
33 32 imbi1i ⊢ F ⁡ x = F ⁡ y → x = y ↔ ∃ z z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y → x = y
34 30 33 bitr4i ⊢ ∀ z z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y → x = y ↔ F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
35 34 imbi2i ⊢ x ∈ A ∧ y ∈ A → ∀ z z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y → x = y ↔ x ∈ A ∧ y ∈ A → F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
36 29 35 bitri ⊢ ∀ z x ∈ A ∧ y ∈ A → z = F ⁡ x ∧ z = F ⁡ y → x = y ↔ x ∈ A ∧ y ∈ A → F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
37 28 36 bitrdi ⊢ F Fn A → ∀ z x F z ∧ y F z → x = y ↔ x ∈ A ∧ y ∈ A → F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
38 37 2albidv ⊢ F Fn A → ∀ x ∀ y ∀ z x F z ∧ y F z → x = y ↔ ∀ x ∀ y x ∈ A ∧ y ∈ A → F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
39 breq1 ⊢ x = y → x F z ↔ y F z
40 39 mo4 ⊢ ∃* x x F z ↔ ∀ x ∀ y x F z ∧ y F z → x = y
41 40 albii ⊢ ∀ z ∃* x x F z ↔ ∀ z ∀ x ∀ y x F z ∧ y F z → x = y
42 alrot3 ⊢ ∀ z ∀ x ∀ y x F z ∧ y F z → x = y ↔ ∀ x ∀ y ∀ z x F z ∧ y F z → x = y
43 41 42 bitri ⊢ ∀ z ∃* x x F z ↔ ∀ x ∀ y ∀ z x F z ∧ y F z → x = y
44 r2al ⊢ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A F ⁡ x = F ⁡ y → x = y ↔ ∀ x ∀ y x ∈ A ∧ y ∈ A → F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
45 38 43 44 3bitr4g ⊢ F Fn A → ∀ z ∃* x x F z ↔ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
46 2 45 syl ⊢ F : A ⟶ B → ∀ z ∃* x x F z ↔ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
47 46 pm5.32i ⊢ F : A ⟶ B ∧ ∀ z ∃* x x F z ↔ F : A ⟶ B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
48 1 47 bitri ⊢ F : A ⟶ 1-1 B ↔ F : A ⟶ B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A F ⁡ x = F ⁡ y → x = y