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Theorem pwrssmgc

Description: Given a function F , exhibit a Galois connection between subsets of its domain and subsets of its range. (Contributed by Thierry Arnoux, 26-Apr-2024)

Ref Expression
Hypotheses pwrssmgc.1 G = n 𝒫 Y F -1 n
pwrssmgc.2 H = m 𝒫 X y Y | F -1 y m
pwrssmgc.3 V = toInc 𝒫 Y
pwrssmgc.4 W = toInc 𝒫 X
pwrssmgc.5 φ X A
pwrssmgc.6 φ Y B
pwrssmgc.7 φ F : X Y
Assertion pwrssmgc Could not format assertion : No typesetting found for |- ( ph -> G ( V MGalConn W ) H ) with typecode |-

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 pwrssmgc.1 G = n 𝒫 Y F -1 n
2 pwrssmgc.2 H = m 𝒫 X y Y | F -1 y m
3 pwrssmgc.3 V = toInc 𝒫 Y
4 pwrssmgc.4 W = toInc 𝒫 X
5 pwrssmgc.5 φ X A
6 pwrssmgc.6 φ Y B
7 pwrssmgc.7 φ F : X Y
8 5 adantr φ n 𝒫 Y X A
9 cnvimass F -1 n dom F
10 9 7 fssdm φ F -1 n X
11 10 adantr φ n 𝒫 Y F -1 n X
12 8 11 sselpwd φ n 𝒫 Y F -1 n 𝒫 X
13 12 1 fmptd φ G : 𝒫 Y 𝒫 X
14 pwexg Y B 𝒫 Y V
15 3 ipobas 𝒫 Y V 𝒫 Y = Base V
16 6 14 15 3syl φ 𝒫 Y = Base V
17 pwexg X A 𝒫 X V
18 4 ipobas 𝒫 X V 𝒫 X = Base W
19 5 17 18 3syl φ 𝒫 X = Base W
20 16 19 feq23d φ G : 𝒫 Y 𝒫 X G : Base V Base W
21 13 20 mpbid φ G : Base V Base W
22 6 adantr φ m 𝒫 X Y B
23 ssrab2 y Y | F -1 y m Y
24 23 a1i φ m 𝒫 X y Y | F -1 y m Y
25 22 24 sselpwd φ m 𝒫 X y Y | F -1 y m 𝒫 Y
26 25 2 fmptd φ H : 𝒫 X 𝒫 Y
27 19 16 feq23d φ H : 𝒫 X 𝒫 Y H : Base W Base V
28 26 27 mpbid φ H : Base W Base V
29 21 28 jca φ G : Base V Base W H : Base W Base V
30 sneq y = j y = j
31 30 imaeq2d y = j F -1 y = F -1 j
32 31 sseq1d y = j F -1 y v F -1 j v
33 simplr φ u Base V v Base W u Base V
34 16 ad2antrr φ u Base V v Base W 𝒫 Y = Base V
35 33 34 eleqtrrd φ u Base V v Base W u 𝒫 Y
36 35 adantr φ u Base V v Base W F -1 u v u 𝒫 Y
37 36 elpwid φ u Base V v Base W F -1 u v u Y
38 37 sselda φ u Base V v Base W F -1 u v j u j Y
39 7 ffund φ Fun F
40 39 ad4antr φ u Base V v Base W F -1 u v j u Fun F
41 snssi j u j u
42 41 adantl φ u Base V v Base W F -1 u v j u j u
43 sspreima Fun F j u F -1 j F -1 u
44 40 42 43 syl2anc φ u Base V v Base W F -1 u v j u F -1 j F -1 u
45 simplr φ u Base V v Base W F -1 u v j u F -1 u v
46 44 45 sstrd φ u Base V v Base W F -1 u v j u F -1 j v
47 32 38 46 elrabd φ u Base V v Base W F -1 u v j u j y Y | F -1 y v
48 47 ex φ u Base V v Base W F -1 u v j u j y Y | F -1 y v
49 48 ssrdv φ u Base V v Base W F -1 u v u y Y | F -1 y v
50 simplr φ u Base V v Base W u y Y | F -1 y v i F -1 u u y Y | F -1 y v
51 7 ffnd φ F Fn X
52 51 ad4antr φ u Base V v Base W u y Y | F -1 y v i F -1 u F Fn X
53 simpr φ u Base V v Base W u y Y | F -1 y v i F -1 u i F -1 u
54 elpreima F Fn X i F -1 u i X F i u
55 54 biimpa F Fn X i F -1 u i X F i u
56 52 53 55 syl2anc φ u Base V v Base W u y Y | F -1 y v i F -1 u i X F i u
57 56 simprd φ u Base V v Base W u y Y | F -1 y v i F -1 u F i u
58 50 57 sseldd φ u Base V v Base W u y Y | F -1 y v i F -1 u F i y Y | F -1 y v
59 sneq y = F i y = F i
60 59 imaeq2d y = F i F -1 y = F -1 F i
61 60 sseq1d y = F i F -1 y v F -1 F i v
62 61 elrab F i y Y | F -1 y v F i Y F -1 F i v
63 62 simprbi F i y Y | F -1 y v F -1 F i v
64 58 63 syl φ u Base V v Base W u y Y | F -1 y v i F -1 u F -1 F i v
65 56 simpld φ u Base V v Base W u y Y | F -1 y v i F -1 u i X
66 eqidd φ u Base V v Base W u y Y | F -1 y v i F -1 u F i = F i
67 fniniseg F Fn X i F -1 F i i X F i = F i
68 67 biimpar F Fn X i X F i = F i i F -1 F i
69 52 65 66 68 syl12anc φ u Base V v Base W u y Y | F -1 y v i F -1 u i F -1 F i
70 64 69 sseldd φ u Base V v Base W u y Y | F -1 y v i F -1 u i v
71 70 ex φ u Base V v Base W u y Y | F -1 y v i F -1 u i v
72 71 ssrdv φ u Base V v Base W u y Y | F -1 y v F -1 u v
73 49 72 impbida φ u Base V v Base W F -1 u v u y Y | F -1 y v
74 simpr φ u Base V v Base W n = u n = u
75 74 imaeq2d φ u Base V v Base W n = u F -1 n = F -1 u
76 fex F : X Y X A F V
77 7 5 76 syl2anc φ F V
78 cnvexg F V F -1 V
79 imaexg F -1 V F -1 u V
80 77 78 79 3syl φ F -1 u V
81 80 ad2antrr φ u Base V v Base W F -1 u V
82 1 75 35 81 fvmptd2 φ u Base V v Base W G u = F -1 u
83 82 sseq1d φ u Base V v Base W G u v F -1 u v
84 simpr φ u Base V v Base W m = v m = v
85 84 sseq2d φ u Base V v Base W m = v F -1 y m F -1 y v
86 85 rabbidv φ u Base V v Base W m = v y Y | F -1 y m = y Y | F -1 y v
87 simpr φ u Base V v Base W v Base W
88 5 17 syl φ 𝒫 X V
89 88 ad2antrr φ u Base V v Base W 𝒫 X V
90 89 18 syl φ u Base V v Base W 𝒫 X = Base W
91 87 90 eleqtrrd φ u Base V v Base W v 𝒫 X
92 6 ad2antrr φ u Base V v Base W Y B
93 ssrab2 y Y | F -1 y v Y
94 93 a1i φ u Base V v Base W y Y | F -1 y v Y
95 92 94 sselpwd φ u Base V v Base W y Y | F -1 y v 𝒫 Y
96 2 86 91 95 fvmptd2 φ u Base V v Base W H v = y Y | F -1 y v
97 96 sseq2d φ u Base V v Base W u H v u y Y | F -1 y v
98 73 83 97 3bitr4d φ u Base V v Base W G u v u H v
99 13 ad2antrr φ u Base V v Base W G : 𝒫 Y 𝒫 X
100 99 35 ffvelrnd φ u Base V v Base W G u 𝒫 X
101 eqid W = W
102 4 101 ipole 𝒫 X V G u 𝒫 X v 𝒫 X G u W v G u v
103 89 100 91 102 syl3anc φ u Base V v Base W G u W v G u v
104 6 14 syl φ 𝒫 Y V
105 104 ad2antrr φ u Base V v Base W 𝒫 Y V
106 26 ad2antrr φ u Base V v Base W H : 𝒫 X 𝒫 Y
107 106 91 ffvelrnd φ u Base V v Base W H v 𝒫 Y
108 eqid V = V
109 3 108 ipole 𝒫 Y V u 𝒫 Y H v 𝒫 Y u V H v u H v
110 105 35 107 109 syl3anc φ u Base V v Base W u V H v u H v
111 98 103 110 3bitr4d φ u Base V v Base W G u W v u V H v
112 111 anasss φ u Base V v Base W G u W v u V H v
113 112 ralrimivva φ u Base V v Base W G u W v u V H v
114 eqid Base V = Base V
115 eqid Base W = Base W
116 eqid Could not format ( V MGalConn W ) = ( V MGalConn W ) : No typesetting found for |- ( V MGalConn W ) = ( V MGalConn W ) with typecode |-
117 3 ipopos V Poset
118 posprs V Poset V Proset
119 117 118 mp1i φ V Proset
120 4 ipopos W Poset
121 posprs W Poset W Proset
122 120 121 mp1i φ W Proset
123 114 115 108 101 116 119 122 mgcval Could not format ( ph -> ( G ( V MGalConn W ) H <-> ( ( G : ( Base ` V ) --> ( Base ` W ) /\ H : ( Base ` W ) --> ( Base ` V ) ) /\ A. u e. ( Base ` V ) A. v e. ( Base ` W ) ( ( G ` u ) ( le ` W ) v <-> u ( le ` V ) ( H ` v ) ) ) ) ) : No typesetting found for |- ( ph -> ( G ( V MGalConn W ) H <-> ( ( G : ( Base ` V ) --> ( Base ` W ) /\ H : ( Base ` W ) --> ( Base ` V ) ) /\ A. u e. ( Base ` V ) A. v e. ( Base ` W ) ( ( G ` u ) ( le ` W ) v <-> u ( le ` V ) ( H ` v ) ) ) ) ) with typecode |-
124 29 113 123 mpbir2and Could not format ( ph -> G ( V MGalConn W ) H ) : No typesetting found for |- ( ph -> G ( V MGalConn W ) H ) with typecode |-