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Theorem f1resrcmplf1d

Description: If a function's restriction to a subclass of its domain and its restriction to the relative complement of that subclass are both one-to-one, and if the ranges of those two restrictions are disjoint, then the function is itself one-to-one. (Contributed by BTernaryTau, 28-Sep-2023)

Ref Expression
Hypotheses f1resrcmplf1d.1 ⊢ φ → C ⊆ A
f1resrcmplf1d.2 ⊢ φ → F : A ⟶ B
f1resrcmplf1d.3 ⊢ φ → F ↾ C : C ⟶ 1-1 B
f1resrcmplf1d.4 ⊢ φ → F ↾ A ∖ C : A ∖ C ⟶ 1-1 B
f1resrcmplf1d.5 ⊢ φ → F C ∩ F A ∖ C = ∅
Assertion f1resrcmplf1d ⊢ φ → F : A ⟶ 1-1 B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 f1resrcmplf1d.1 ⊢ φ → C ⊆ A
2 f1resrcmplf1d.2 ⊢ φ → F : A ⟶ B
3 f1resrcmplf1d.3 ⊢ φ → F ↾ C : C ⟶ 1-1 B
4 f1resrcmplf1d.4 ⊢ φ → F ↾ A ∖ C : A ∖ C ⟶ 1-1 B
5 f1resrcmplf1d.5 ⊢ φ → F C ∩ F A ∖ C = ∅
6 f1resveqaeq ⊢ F ↾ C : C ⟶ 1-1 B ∧ x ∈ C ∧ y ∈ C → F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
7 3 6 sylan ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ y ∈ C → F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
8 7 ex ⊢ φ → x ∈ C ∧ y ∈ C → F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
9 1 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ y ∈ A ∖ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → C ⊆ A
10 difssd ⊢ φ → A ∖ C ⊆ A
11 10 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ y ∈ A ∖ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → A ∖ C ⊆ A
12 2 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ y ∈ A ∖ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → F : A ⟶ B
13 5 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ y ∈ A ∖ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → F C ∩ F A ∖ C = ∅
14 simp2l ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ y ∈ A ∖ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → x ∈ C
15 simp2r ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ y ∈ A ∖ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → y ∈ A ∖ C
16 simp3 ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ y ∈ A ∖ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → F ⁡ x = F ⁡ y
17 9 11 12 13 14 15 16 f1resrcmplf1dlem ⊢ φ ∧ x ∈ C ∧ y ∈ A ∖ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
18 17 3exp ⊢ φ → x ∈ C ∧ y ∈ A ∖ C → F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
19 10 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ C ∧ y ∈ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → A ∖ C ⊆ A
20 1 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ C ∧ y ∈ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → C ⊆ A
21 2 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ C ∧ y ∈ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → F : A ⟶ B
22 incom ⊢ F C ∩ F A ∖ C = F A ∖ C ∩ F C
23 22 5 eqtr3id ⊢ φ → F A ∖ C ∩ F C = ∅
24 23 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ C ∧ y ∈ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → F A ∖ C ∩ F C = ∅
25 simp2l ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ C ∧ y ∈ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → x ∈ A ∖ C
26 simp2r ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ C ∧ y ∈ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → y ∈ C
27 simp3 ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ C ∧ y ∈ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → F ⁡ x = F ⁡ y
28 19 20 21 24 25 26 27 f1resrcmplf1dlem ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ C ∧ y ∈ C ∧ F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
29 28 3exp ⊢ φ → x ∈ A ∖ C ∧ y ∈ C → F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
30 f1resveqaeq ⊢ F ↾ A ∖ C : A ∖ C ⟶ 1-1 B ∧ x ∈ A ∖ C ∧ y ∈ A ∖ C → F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
31 4 30 sylan ⊢ φ ∧ x ∈ A ∖ C ∧ y ∈ A ∖ C → F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
32 31 ex ⊢ φ → x ∈ A ∖ C ∧ y ∈ A ∖ C → F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
33 8 18 29 32 prsrcmpltd ⊢ φ → x ∈ A ∧ y ∈ A → F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
34 33 ralrimivv ⊢ φ → ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
35 dff13 ⊢ F : A ⟶ 1-1 B ↔ F : A ⟶ B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A F ⁡ x = F ⁡ y → x = y
36 2 34 35 sylanbrc ⊢ φ → F : A ⟶ 1-1 B