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Theorem fpwwe2lem7

Description: Lemma for fpwwe2 . Show by induction that the two isometries M and N agree on their common domain. (Contributed by Mario Carneiro, 15-May-2015) (Proof shortened by Peter Mazsa, 23-Sep-2022) (Revised by AV, 20-Jul-2024)

Ref Expression
Hypotheses fpwwe2.1 ⊢ W = x r | x ⊆ A ∧ r ⊆ x × x ∧ r We x ∧ ∀ y ∈ x [˙ r -1 y / u]˙ u F r ∩ u × u = y
fpwwe2.2 ⊢ φ → A ∈ V
fpwwe2.3 ⊢ φ ∧ x ⊆ A ∧ r ⊆ x × x ∧ r We x → x F r ∈ A
fpwwe2lem8.x ⊢ φ → X W R
fpwwe2lem8.y ⊢ φ → Y W S
fpwwe2lem8.m ⊢ M = OrdIso R X
fpwwe2lem8.n ⊢ N = OrdIso S Y
fpwwe2lem8.s ⊢ φ → dom ⁡ M ⊆ dom ⁡ N
Assertion fpwwe2lem7 ⊢ φ → M = N ↾ dom ⁡ M

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fpwwe2.1 ⊢ W = x r | x ⊆ A ∧ r ⊆ x × x ∧ r We x ∧ ∀ y ∈ x [˙ r -1 y / u]˙ u F r ∩ u × u = y
2 fpwwe2.2 ⊢ φ → A ∈ V
3 fpwwe2.3 ⊢ φ ∧ x ⊆ A ∧ r ⊆ x × x ∧ r We x → x F r ∈ A
4 fpwwe2lem8.x ⊢ φ → X W R
5 fpwwe2lem8.y ⊢ φ → Y W S
6 fpwwe2lem8.m ⊢ M = OrdIso R X
7 fpwwe2lem8.n ⊢ N = OrdIso S Y
8 fpwwe2lem8.s ⊢ φ → dom ⁡ M ⊆ dom ⁡ N
9 6 oif ⊢ M : dom ⁡ M ⟶ X
10 ffn ⊢ M : dom ⁡ M ⟶ X → M Fn dom ⁡ M
11 9 10 mp1i ⊢ φ → M Fn dom ⁡ M
12 7 oif ⊢ N : dom ⁡ N ⟶ Y
13 ffn ⊢ N : dom ⁡ N ⟶ Y → N Fn dom ⁡ N
14 12 13 mp1i ⊢ φ → N Fn dom ⁡ N
15 14 8 fnssresd ⊢ φ → N ↾ dom ⁡ M Fn dom ⁡ M
16 6 oicl ⊢ Ord ⁡ dom ⁡ M
17 ordelon ⊢ Ord ⁡ dom ⁡ M ∧ w ∈ dom ⁡ M → w ∈ On
18 16 17 mpan ⊢ w ∈ dom ⁡ M → w ∈ On
19 eleq1w ⊢ w = y → w ∈ dom ⁡ M ↔ y ∈ dom ⁡ M
20 fveq2 ⊢ w = y → M ⁡ w = M ⁡ y
21 fveq2 ⊢ w = y → N ⁡ w = N ⁡ y
22 20 21 eqeq12d ⊢ w = y → M ⁡ w = N ⁡ w ↔ M ⁡ y = N ⁡ y
23 19 22 imbi12d ⊢ w = y → w ∈ dom ⁡ M → M ⁡ w = N ⁡ w ↔ y ∈ dom ⁡ M → M ⁡ y = N ⁡ y
24 23 imbi2d ⊢ w = y → φ → w ∈ dom ⁡ M → M ⁡ w = N ⁡ w ↔ φ → y ∈ dom ⁡ M → M ⁡ y = N ⁡ y
25 r19.21v ⊢ ∀ y ∈ w φ → y ∈ dom ⁡ M → M ⁡ y = N ⁡ y ↔ φ → ∀ y ∈ w y ∈ dom ⁡ M → M ⁡ y = N ⁡ y
26 16 a1i ⊢ φ → Ord ⁡ dom ⁡ M
27 ordelss ⊢ Ord ⁡ dom ⁡ M ∧ w ∈ dom ⁡ M → w ⊆ dom ⁡ M
28 26 27 sylan ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → w ⊆ dom ⁡ M
29 28 sselda ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ y ∈ w → y ∈ dom ⁡ M
30 pm2.27 ⊢ y ∈ dom ⁡ M → y ∈ dom ⁡ M → M ⁡ y = N ⁡ y → M ⁡ y = N ⁡ y
31 29 30 syl ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ y ∈ w → y ∈ dom ⁡ M → M ⁡ y = N ⁡ y → M ⁡ y = N ⁡ y
32 31 ralimdva ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → ∀ y ∈ w y ∈ dom ⁡ M → M ⁡ y = N ⁡ y → ∀ y ∈ w M ⁡ y = N ⁡ y
33 fnssres ⊢ M Fn dom ⁡ M ∧ w ⊆ dom ⁡ M → M ↾ w Fn w
34 11 28 33 syl2an2r ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → M ↾ w Fn w
35 8 adantr ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → dom ⁡ M ⊆ dom ⁡ N
36 28 35 sstrd ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → w ⊆ dom ⁡ N
37 fnssres ⊢ N Fn dom ⁡ N ∧ w ⊆ dom ⁡ N → N ↾ w Fn w
38 14 36 37 syl2an2r ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → N ↾ w Fn w
39 eqfnfv ⊢ M ↾ w Fn w ∧ N ↾ w Fn w → M ↾ w = N ↾ w ↔ ∀ y ∈ w M ↾ w ⁡ y = N ↾ w ⁡ y
40 34 38 39 syl2anc ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → M ↾ w = N ↾ w ↔ ∀ y ∈ w M ↾ w ⁡ y = N ↾ w ⁡ y
41 fvres ⊢ y ∈ w → M ↾ w ⁡ y = M ⁡ y
42 fvres ⊢ y ∈ w → N ↾ w ⁡ y = N ⁡ y
43 41 42 eqeq12d ⊢ y ∈ w → M ↾ w ⁡ y = N ↾ w ⁡ y ↔ M ⁡ y = N ⁡ y
44 43 ralbiia ⊢ ∀ y ∈ w M ↾ w ⁡ y = N ↾ w ⁡ y ↔ ∀ y ∈ w M ⁡ y = N ⁡ y
45 40 44 bitrdi ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → M ↾ w = N ↾ w ↔ ∀ y ∈ w M ⁡ y = N ⁡ y
46 2 ad2antrr ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → A ∈ V
47 simpll ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → φ
48 47 3 sylan ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w ∧ x ⊆ A ∧ r ⊆ x × x ∧ r We x → x F r ∈ A
49 4 ad2antrr ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → X W R
50 5 ad2antrr ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → Y W S
51 simplr ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → w ∈ dom ⁡ M
52 8 sselda ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → w ∈ dom ⁡ N
53 52 adantr ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → w ∈ dom ⁡ N
54 simpr ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → M ↾ w = N ↾ w
55 1 46 48 49 50 6 7 51 53 54 fpwwe2lem6 ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w ∧ y R M ⁡ w → y S N ⁡ w ∧ z R M ⁡ w → y R z ↔ y S z
56 55 simpld ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w ∧ y R M ⁡ w → y S N ⁡ w
57 54 eqcomd ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → N ↾ w = M ↾ w
58 1 46 48 50 49 7 6 53 51 57 fpwwe2lem6 ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w ∧ y S N ⁡ w → y R M ⁡ w ∧ z S N ⁡ w → y S z ↔ y R z
59 58 simpld ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w ∧ y S N ⁡ w → y R M ⁡ w
60 56 59 impbida ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → y R M ⁡ w ↔ y S N ⁡ w
61 fvex ⊢ M ⁡ w ∈ V
62 vex ⊢ y ∈ V
63 62 eliniseg ⊢ M ⁡ w ∈ V → y ∈ R -1 M ⁡ w ↔ y R M ⁡ w
64 61 63 ax-mp ⊢ y ∈ R -1 M ⁡ w ↔ y R M ⁡ w
65 fvex ⊢ N ⁡ w ∈ V
66 62 eliniseg ⊢ N ⁡ w ∈ V → y ∈ S -1 N ⁡ w ↔ y S N ⁡ w
67 65 66 ax-mp ⊢ y ∈ S -1 N ⁡ w ↔ y S N ⁡ w
68 60 64 67 3bitr4g ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → y ∈ R -1 M ⁡ w ↔ y ∈ S -1 N ⁡ w
69 68 eqrdv ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → R -1 M ⁡ w = S -1 N ⁡ w
70 relinxp ⊢ Rel ⁡ R ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w
71 relinxp ⊢ Rel ⁡ S ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w
72 vex ⊢ z ∈ V
73 72 eliniseg ⊢ M ⁡ w ∈ V → z ∈ R -1 M ⁡ w ↔ z R M ⁡ w
74 63 73 anbi12d ⊢ M ⁡ w ∈ V → y ∈ R -1 M ⁡ w ∧ z ∈ R -1 M ⁡ w ↔ y R M ⁡ w ∧ z R M ⁡ w
75 61 74 ax-mp ⊢ y ∈ R -1 M ⁡ w ∧ z ∈ R -1 M ⁡ w ↔ y R M ⁡ w ∧ z R M ⁡ w
76 55 simprd ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w ∧ y R M ⁡ w → z R M ⁡ w → y R z ↔ y S z
77 76 impr ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w ∧ y R M ⁡ w ∧ z R M ⁡ w → y R z ↔ y S z
78 75 77 sylan2b ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w ∧ y ∈ R -1 M ⁡ w ∧ z ∈ R -1 M ⁡ w → y R z ↔ y S z
79 78 pm5.32da ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → y ∈ R -1 M ⁡ w ∧ z ∈ R -1 M ⁡ w ∧ y R z ↔ y ∈ R -1 M ⁡ w ∧ z ∈ R -1 M ⁡ w ∧ y S z
80 df-br ⊢ y R ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w z ↔ y z ∈ R ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w
81 brinxp2 ⊢ y R ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w z ↔ y ∈ R -1 M ⁡ w ∧ z ∈ R -1 M ⁡ w ∧ y R z
82 80 81 bitr3i ⊢ y z ∈ R ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w ↔ y ∈ R -1 M ⁡ w ∧ z ∈ R -1 M ⁡ w ∧ y R z
83 df-br ⊢ y S ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w z ↔ y z ∈ S ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w
84 brinxp2 ⊢ y S ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w z ↔ y ∈ R -1 M ⁡ w ∧ z ∈ R -1 M ⁡ w ∧ y S z
85 83 84 bitr3i ⊢ y z ∈ S ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w ↔ y ∈ R -1 M ⁡ w ∧ z ∈ R -1 M ⁡ w ∧ y S z
86 79 82 85 3bitr4g ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → y z ∈ R ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w ↔ y z ∈ S ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w
87 70 71 86 eqrelrdv ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → R ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w = S ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w
88 69 sqxpeqd ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w = S -1 N ⁡ w × S -1 N ⁡ w
89 88 ineq2d ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → S ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w = S ∩ S -1 N ⁡ w × S -1 N ⁡ w
90 87 89 eqtrd ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → R ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w = S ∩ S -1 N ⁡ w × S -1 N ⁡ w
91 69 90 oveq12d ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → R -1 M ⁡ w F R ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w = S -1 N ⁡ w F S ∩ S -1 N ⁡ w × S -1 N ⁡ w
92 9 ffvelcdmi ⊢ w ∈ dom ⁡ M → M ⁡ w ∈ X
93 92 adantl ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → M ⁡ w ∈ X
94 93 adantr ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → M ⁡ w ∈ X
95 1 2 4 fpwwe2lem3 ⊢ φ ∧ M ⁡ w ∈ X → R -1 M ⁡ w F R ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w = M ⁡ w
96 47 94 95 syl2anc ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → R -1 M ⁡ w F R ∩ R -1 M ⁡ w × R -1 M ⁡ w = M ⁡ w
97 12 ffvelcdmi ⊢ w ∈ dom ⁡ N → N ⁡ w ∈ Y
98 52 97 syl ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → N ⁡ w ∈ Y
99 98 adantr ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → N ⁡ w ∈ Y
100 1 2 5 fpwwe2lem3 ⊢ φ ∧ N ⁡ w ∈ Y → S -1 N ⁡ w F S ∩ S -1 N ⁡ w × S -1 N ⁡ w = N ⁡ w
101 47 99 100 syl2anc ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → S -1 N ⁡ w F S ∩ S -1 N ⁡ w × S -1 N ⁡ w = N ⁡ w
102 91 96 101 3eqtr3d ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M ∧ M ↾ w = N ↾ w → M ⁡ w = N ⁡ w
103 102 ex ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → M ↾ w = N ↾ w → M ⁡ w = N ⁡ w
104 45 103 sylbird ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → ∀ y ∈ w M ⁡ y = N ⁡ y → M ⁡ w = N ⁡ w
105 32 104 syld ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → ∀ y ∈ w y ∈ dom ⁡ M → M ⁡ y = N ⁡ y → M ⁡ w = N ⁡ w
106 105 ex ⊢ φ → w ∈ dom ⁡ M → ∀ y ∈ w y ∈ dom ⁡ M → M ⁡ y = N ⁡ y → M ⁡ w = N ⁡ w
107 106 com23 ⊢ φ → ∀ y ∈ w y ∈ dom ⁡ M → M ⁡ y = N ⁡ y → w ∈ dom ⁡ M → M ⁡ w = N ⁡ w
108 107 a2i ⊢ φ → ∀ y ∈ w y ∈ dom ⁡ M → M ⁡ y = N ⁡ y → φ → w ∈ dom ⁡ M → M ⁡ w = N ⁡ w
109 25 108 sylbi ⊢ ∀ y ∈ w φ → y ∈ dom ⁡ M → M ⁡ y = N ⁡ y → φ → w ∈ dom ⁡ M → M ⁡ w = N ⁡ w
110 109 a1i ⊢ w ∈ On → ∀ y ∈ w φ → y ∈ dom ⁡ M → M ⁡ y = N ⁡ y → φ → w ∈ dom ⁡ M → M ⁡ w = N ⁡ w
111 24 110 tfis2 ⊢ w ∈ On → φ → w ∈ dom ⁡ M → M ⁡ w = N ⁡ w
112 111 com3l ⊢ φ → w ∈ dom ⁡ M → w ∈ On → M ⁡ w = N ⁡ w
113 18 112 mpdi ⊢ φ → w ∈ dom ⁡ M → M ⁡ w = N ⁡ w
114 113 imp ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → M ⁡ w = N ⁡ w
115 fvres ⊢ w ∈ dom ⁡ M → N ↾ dom ⁡ M ⁡ w = N ⁡ w
116 115 adantl ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → N ↾ dom ⁡ M ⁡ w = N ⁡ w
117 114 116 eqtr4d ⊢ φ ∧ w ∈ dom ⁡ M → M ⁡ w = N ↾ dom ⁡ M ⁡ w
118 11 15 117 eqfnfvd ⊢ φ → M = N ↾ dom ⁡ M