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Theorem f12dfv

Description: A one-to-one function with a domain with at least two different elements in terms of function values. (Contributed by Alexander van der Vekens, 2-Mar-2018)

Ref Expression
Hypothesis f12dfv.a ⊢ A = X Y
Assertion f12dfv ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → F : A ⟶ 1-1 B ↔ F : A ⟶ B ∧ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 f12dfv.a ⊢ A = X Y
2 dff14b ⊢ F : A ⟶ 1-1 B ↔ F : A ⟶ B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A ∖ x F ⁡ x ≠ F ⁡ y
3 1 raleqi ⊢ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A ∖ x F ⁡ x ≠ F ⁡ y ↔ ∀ x ∈ X Y ∀ y ∈ A ∖ x F ⁡ x ≠ F ⁡ y
4 sneq ⊢ x = X → x = X
5 4 difeq2d ⊢ x = X → A ∖ x = A ∖ X
6 fveq2 ⊢ x = X → F ⁡ x = F ⁡ X
7 6 neeq1d ⊢ x = X → F ⁡ x ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ X ≠ F ⁡ y
8 5 7 raleqbidv ⊢ x = X → ∀ y ∈ A ∖ x F ⁡ x ≠ F ⁡ y ↔ ∀ y ∈ A ∖ X F ⁡ X ≠ F ⁡ y
9 sneq ⊢ x = Y → x = Y
10 9 difeq2d ⊢ x = Y → A ∖ x = A ∖ Y
11 fveq2 ⊢ x = Y → F ⁡ x = F ⁡ Y
12 11 neeq1d ⊢ x = Y → F ⁡ x ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ Y ≠ F ⁡ y
13 10 12 raleqbidv ⊢ x = Y → ∀ y ∈ A ∖ x F ⁡ x ≠ F ⁡ y ↔ ∀ y ∈ A ∖ Y F ⁡ Y ≠ F ⁡ y
14 8 13 ralprg ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V → ∀ x ∈ X Y ∀ y ∈ A ∖ x F ⁡ x ≠ F ⁡ y ↔ ∀ y ∈ A ∖ X F ⁡ X ≠ F ⁡ y ∧ ∀ y ∈ A ∖ Y F ⁡ Y ≠ F ⁡ y
15 14 adantr ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → ∀ x ∈ X Y ∀ y ∈ A ∖ x F ⁡ x ≠ F ⁡ y ↔ ∀ y ∈ A ∖ X F ⁡ X ≠ F ⁡ y ∧ ∀ y ∈ A ∖ Y F ⁡ Y ≠ F ⁡ y
16 1 difeq1i ⊢ A ∖ X = X Y ∖ X
17 difprsn1 ⊢ X ≠ Y → X Y ∖ X = Y
18 16 17 eqtrid ⊢ X ≠ Y → A ∖ X = Y
19 18 adantl ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → A ∖ X = Y
20 19 raleqdv ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → ∀ y ∈ A ∖ X F ⁡ X ≠ F ⁡ y ↔ ∀ y ∈ Y F ⁡ X ≠ F ⁡ y
21 fveq2 ⊢ y = Y → F ⁡ y = F ⁡ Y
22 21 neeq2d ⊢ y = Y → F ⁡ X ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y
23 22 ralsng ⊢ Y ∈ V → ∀ y ∈ Y F ⁡ X ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y
24 23 adantl ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V → ∀ y ∈ Y F ⁡ X ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y
25 24 adantr ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → ∀ y ∈ Y F ⁡ X ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y
26 20 25 bitrd ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → ∀ y ∈ A ∖ X F ⁡ X ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y
27 1 difeq1i ⊢ A ∖ Y = X Y ∖ Y
28 difprsn2 ⊢ X ≠ Y → X Y ∖ Y = X
29 27 28 eqtrid ⊢ X ≠ Y → A ∖ Y = X
30 29 adantl ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → A ∖ Y = X
31 30 raleqdv ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → ∀ y ∈ A ∖ Y F ⁡ Y ≠ F ⁡ y ↔ ∀ y ∈ X F ⁡ Y ≠ F ⁡ y
32 fveq2 ⊢ y = X → F ⁡ y = F ⁡ X
33 32 neeq2d ⊢ y = X → F ⁡ Y ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ Y ≠ F ⁡ X
34 33 ralsng ⊢ X ∈ U → ∀ y ∈ X F ⁡ Y ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ Y ≠ F ⁡ X
35 34 adantr ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V → ∀ y ∈ X F ⁡ Y ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ Y ≠ F ⁡ X
36 35 adantr ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → ∀ y ∈ X F ⁡ Y ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ Y ≠ F ⁡ X
37 31 36 bitrd ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → ∀ y ∈ A ∖ Y F ⁡ Y ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ Y ≠ F ⁡ X
38 26 37 anbi12d ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → ∀ y ∈ A ∖ X F ⁡ X ≠ F ⁡ y ∧ ∀ y ∈ A ∖ Y F ⁡ Y ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y ∧ F ⁡ Y ≠ F ⁡ X
39 necom ⊢ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y ↔ F ⁡ Y ≠ F ⁡ X
40 39 biimpi ⊢ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y → F ⁡ Y ≠ F ⁡ X
41 40 pm4.71i ⊢ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y ↔ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y ∧ F ⁡ Y ≠ F ⁡ X
42 38 41 bitr4di ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → ∀ y ∈ A ∖ X F ⁡ X ≠ F ⁡ y ∧ ∀ y ∈ A ∖ Y F ⁡ Y ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y
43 15 42 bitrd ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → ∀ x ∈ X Y ∀ y ∈ A ∖ x F ⁡ x ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y
44 3 43 bitrid ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A ∖ x F ⁡ x ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y
45 44 anbi2d ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → F : A ⟶ B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A ∖ x F ⁡ x ≠ F ⁡ y ↔ F : A ⟶ B ∧ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y
46 2 45 bitrid ⊢ X ∈ U ∧ Y ∈ V ∧ X ≠ Y → F : A ⟶ 1-1 B ↔ F : A ⟶ B ∧ F ⁡ X ≠ F ⁡ Y