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Theorem onelfvnef1

Description: A sufficient condition for a function on ordinals to be one-to-one. (Contributed by NM, 9-Feb-1997) Extract from tz7.48lem and generalize statement. (Revised by Matthew House, 6-Sep-2026)

Ref Expression
Assertion onelfvnef1 ⊢ F : A ⟶ B ∧ A ⊆ On ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y → F : A ⟶ 1-1 B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simp1 ⊢ F : A ⟶ B ∧ A ⊆ On ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y → F : A ⟶ B
2 elequ12 ⊢ y = z ∧ x = w → y ∈ x ↔ z ∈ w
3 2 ancoms ⊢ x = w ∧ y = z → y ∈ x ↔ z ∈ w
4 fveq2 ⊢ x = w → F ⁡ x = F ⁡ w
5 fveq2 ⊢ y = z → F ⁡ y = F ⁡ z
6 4 5 eqeqan12d ⊢ x = w ∧ y = z → F ⁡ x = F ⁡ y ↔ F ⁡ w = F ⁡ z
7 6 necon3bid ⊢ x = w ∧ y = z → F ⁡ x ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ w ≠ F ⁡ z
8 3 7 imbi12d ⊢ x = w ∧ y = z → y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y ↔ z ∈ w → F ⁡ w ≠ F ⁡ z
9 8 rspc2gv ⊢ w ∈ A ∧ z ∈ A → ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y → z ∈ w → F ⁡ w ≠ F ⁡ z
10 9 ancoms ⊢ z ∈ A ∧ w ∈ A → ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y → z ∈ w → F ⁡ w ≠ F ⁡ z
11 10 impcom ⊢ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y ∧ z ∈ A ∧ w ∈ A → z ∈ w → F ⁡ w ≠ F ⁡ z
12 necom ⊢ F ⁡ z ≠ F ⁡ w ↔ F ⁡ w ≠ F ⁡ z
13 11 12 imbitrrdi ⊢ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y ∧ z ∈ A ∧ w ∈ A → z ∈ w → F ⁡ z ≠ F ⁡ w
14 elequ12 ⊢ y = w ∧ x = z → y ∈ x ↔ w ∈ z
15 14 ancoms ⊢ x = z ∧ y = w → y ∈ x ↔ w ∈ z
16 fveq2 ⊢ x = z → F ⁡ x = F ⁡ z
17 fveq2 ⊢ y = w → F ⁡ y = F ⁡ w
18 16 17 eqeqan12d ⊢ x = z ∧ y = w → F ⁡ x = F ⁡ y ↔ F ⁡ z = F ⁡ w
19 18 necon3bid ⊢ x = z ∧ y = w → F ⁡ x ≠ F ⁡ y ↔ F ⁡ z ≠ F ⁡ w
20 15 19 imbi12d ⊢ x = z ∧ y = w → y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y ↔ w ∈ z → F ⁡ z ≠ F ⁡ w
21 20 rspc2gv ⊢ z ∈ A ∧ w ∈ A → ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y → w ∈ z → F ⁡ z ≠ F ⁡ w
22 21 impcom ⊢ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y ∧ z ∈ A ∧ w ∈ A → w ∈ z → F ⁡ z ≠ F ⁡ w
23 13 22 jaod ⊢ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y ∧ z ∈ A ∧ w ∈ A → z ∈ w ∨ w ∈ z → F ⁡ z ≠ F ⁡ w
24 23 necon2bd ⊢ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y ∧ z ∈ A ∧ w ∈ A → F ⁡ z = F ⁡ w → ¬ z ∈ w ∨ w ∈ z
25 24 3ad2antl3 ⊢ F : A ⟶ B ∧ A ⊆ On ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y ∧ z ∈ A ∧ w ∈ A → F ⁡ z = F ⁡ w → ¬ z ∈ w ∨ w ∈ z
26 ssel2 ⊢ A ⊆ On ∧ z ∈ A → z ∈ On
27 ssel2 ⊢ A ⊆ On ∧ w ∈ A → w ∈ On
28 eloni ⊢ z ∈ On → Ord ⁡ z
29 eloni ⊢ w ∈ On → Ord ⁡ w
30 ordtri3 ⊢ Ord ⁡ z ∧ Ord ⁡ w → z = w ↔ ¬ z ∈ w ∨ w ∈ z
31 28 29 30 syl2an ⊢ z ∈ On ∧ w ∈ On → z = w ↔ ¬ z ∈ w ∨ w ∈ z
32 26 27 31 syl2an ⊢ A ⊆ On ∧ z ∈ A ∧ A ⊆ On ∧ w ∈ A → z = w ↔ ¬ z ∈ w ∨ w ∈ z
33 32 anandis ⊢ A ⊆ On ∧ z ∈ A ∧ w ∈ A → z = w ↔ ¬ z ∈ w ∨ w ∈ z
34 33 3ad2antl2 ⊢ F : A ⟶ B ∧ A ⊆ On ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y ∧ z ∈ A ∧ w ∈ A → z = w ↔ ¬ z ∈ w ∨ w ∈ z
35 25 34 sylibrd ⊢ F : A ⟶ B ∧ A ⊆ On ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y ∧ z ∈ A ∧ w ∈ A → F ⁡ z = F ⁡ w → z = w
36 35 ralrimivva ⊢ F : A ⟶ B ∧ A ⊆ On ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y → ∀ z ∈ A ∀ w ∈ A F ⁡ z = F ⁡ w → z = w
37 dff13 ⊢ F : A ⟶ 1-1 B ↔ F : A ⟶ B ∧ ∀ z ∈ A ∀ w ∈ A F ⁡ z = F ⁡ w → z = w
38 1 36 37 sylanbrc ⊢ F : A ⟶ B ∧ A ⊆ On ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A y ∈ x → F ⁡ x ≠ F ⁡ y → F : A ⟶ 1-1 B