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Theorem soisoi

Description: Infer isomorphism from one direction of an order proof for isomorphisms between strict orders. (Contributed by Stefan O'Rear, 2-Nov-2014)

Ref Expression
Assertion soisoi ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y → H Isom R , S A B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simprl ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y → H : A ⟶ onto B
2 fof ⊢ H : A ⟶ onto B → H : A ⟶ B
3 1 2 syl ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y → H : A ⟶ B
4 sotrieq ⊢ R Or A ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → a = b ↔ ¬ a R b ∨ b R a
5 4 con2bid ⊢ R Or A ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → a R b ∨ b R a ↔ ¬ a = b
6 5 ad4ant14 ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → a R b ∨ b R a ↔ ¬ a = b
7 simprr ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y → ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y
8 breq1 ⊢ x = a → x R y ↔ a R y
9 fveq2 ⊢ x = a → H ⁡ x = H ⁡ a
10 9 breq1d ⊢ x = a → H ⁡ x S H ⁡ y ↔ H ⁡ a S H ⁡ y
11 8 10 imbi12d ⊢ x = a → x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ↔ a R y → H ⁡ a S H ⁡ y
12 breq2 ⊢ y = b → a R y ↔ a R b
13 fveq2 ⊢ y = b → H ⁡ y = H ⁡ b
14 13 breq2d ⊢ y = b → H ⁡ a S H ⁡ y ↔ H ⁡ a S H ⁡ b
15 12 14 imbi12d ⊢ y = b → a R y → H ⁡ a S H ⁡ y ↔ a R b → H ⁡ a S H ⁡ b
16 11 15 rspc2va ⊢ a ∈ A ∧ b ∈ A ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y → a R b → H ⁡ a S H ⁡ b
17 16 ancoms ⊢ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → a R b → H ⁡ a S H ⁡ b
18 7 17 sylan ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → a R b → H ⁡ a S H ⁡ b
19 simpllr ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → S Po B
20 simplrl ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → H : A ⟶ onto B
21 20 2 syl ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → H : A ⟶ B
22 simprr ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → b ∈ A
23 21 22 ffvelcdmd ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → H ⁡ b ∈ B
24 poirr ⊢ S Po B ∧ H ⁡ b ∈ B → ¬ H ⁡ b S H ⁡ b
25 breq1 ⊢ H ⁡ a = H ⁡ b → H ⁡ a S H ⁡ b ↔ H ⁡ b S H ⁡ b
26 25 notbid ⊢ H ⁡ a = H ⁡ b → ¬ H ⁡ a S H ⁡ b ↔ ¬ H ⁡ b S H ⁡ b
27 24 26 syl5ibrcom ⊢ S Po B ∧ H ⁡ b ∈ B → H ⁡ a = H ⁡ b → ¬ H ⁡ a S H ⁡ b
28 19 23 27 syl2anc ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → H ⁡ a = H ⁡ b → ¬ H ⁡ a S H ⁡ b
29 28 con2d ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → H ⁡ a S H ⁡ b → ¬ H ⁡ a = H ⁡ b
30 18 29 syld ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → a R b → ¬ H ⁡ a = H ⁡ b
31 breq1 ⊢ x = b → x R y ↔ b R y
32 fveq2 ⊢ x = b → H ⁡ x = H ⁡ b
33 32 breq1d ⊢ x = b → H ⁡ x S H ⁡ y ↔ H ⁡ b S H ⁡ y
34 31 33 imbi12d ⊢ x = b → x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ↔ b R y → H ⁡ b S H ⁡ y
35 breq2 ⊢ y = a → b R y ↔ b R a
36 fveq2 ⊢ y = a → H ⁡ y = H ⁡ a
37 36 breq2d ⊢ y = a → H ⁡ b S H ⁡ y ↔ H ⁡ b S H ⁡ a
38 35 37 imbi12d ⊢ y = a → b R y → H ⁡ b S H ⁡ y ↔ b R a → H ⁡ b S H ⁡ a
39 34 38 rspc2va ⊢ b ∈ A ∧ a ∈ A ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y → b R a → H ⁡ b S H ⁡ a
40 39 ancoms ⊢ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ b ∈ A ∧ a ∈ A → b R a → H ⁡ b S H ⁡ a
41 40 ancom2s ⊢ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → b R a → H ⁡ b S H ⁡ a
42 7 41 sylan ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → b R a → H ⁡ b S H ⁡ a
43 breq2 ⊢ H ⁡ a = H ⁡ b → H ⁡ b S H ⁡ a ↔ H ⁡ b S H ⁡ b
44 43 notbid ⊢ H ⁡ a = H ⁡ b → ¬ H ⁡ b S H ⁡ a ↔ ¬ H ⁡ b S H ⁡ b
45 24 44 syl5ibrcom ⊢ S Po B ∧ H ⁡ b ∈ B → H ⁡ a = H ⁡ b → ¬ H ⁡ b S H ⁡ a
46 19 23 45 syl2anc ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → H ⁡ a = H ⁡ b → ¬ H ⁡ b S H ⁡ a
47 46 con2d ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → H ⁡ b S H ⁡ a → ¬ H ⁡ a = H ⁡ b
48 42 47 syld ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → b R a → ¬ H ⁡ a = H ⁡ b
49 30 48 jaod ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → a R b ∨ b R a → ¬ H ⁡ a = H ⁡ b
50 6 49 sylbird ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → ¬ a = b → ¬ H ⁡ a = H ⁡ b
51 50 con4d ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → H ⁡ a = H ⁡ b → a = b
52 51 ralrimivva ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y → ∀ a ∈ A ∀ b ∈ A H ⁡ a = H ⁡ b → a = b
53 dff13 ⊢ H : A ⟶ 1-1 B ↔ H : A ⟶ B ∧ ∀ a ∈ A ∀ b ∈ A H ⁡ a = H ⁡ b → a = b
54 3 52 53 sylanbrc ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y → H : A ⟶ 1-1 B
55 df-f1o ⊢ H : A ⟶ 1-1 onto B ↔ H : A ⟶ 1-1 B ∧ H : A ⟶ onto B
56 54 1 55 sylanbrc ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y → H : A ⟶ 1-1 onto B
57 sotric ⊢ R Or A ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → a R b ↔ ¬ a = b ∨ b R a
58 57 con2bid ⊢ R Or A ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → a = b ∨ b R a ↔ ¬ a R b
59 58 ad4ant14 ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → a = b ∨ b R a ↔ ¬ a R b
60 fveq2 ⊢ a = b → H ⁡ a = H ⁡ b
61 60 breq1d ⊢ a = b → H ⁡ a S H ⁡ b ↔ H ⁡ b S H ⁡ b
62 61 notbid ⊢ a = b → ¬ H ⁡ a S H ⁡ b ↔ ¬ H ⁡ b S H ⁡ b
63 24 62 syl5ibrcom ⊢ S Po B ∧ H ⁡ b ∈ B → a = b → ¬ H ⁡ a S H ⁡ b
64 19 23 63 syl2anc ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → a = b → ¬ H ⁡ a S H ⁡ b
65 simprl ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → a ∈ A
66 21 65 ffvelcdmd ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → H ⁡ a ∈ B
67 po2nr ⊢ S Po B ∧ H ⁡ b ∈ B ∧ H ⁡ a ∈ B → ¬ H ⁡ b S H ⁡ a ∧ H ⁡ a S H ⁡ b
68 imnan ⊢ H ⁡ b S H ⁡ a → ¬ H ⁡ a S H ⁡ b ↔ ¬ H ⁡ b S H ⁡ a ∧ H ⁡ a S H ⁡ b
69 67 68 sylibr ⊢ S Po B ∧ H ⁡ b ∈ B ∧ H ⁡ a ∈ B → H ⁡ b S H ⁡ a → ¬ H ⁡ a S H ⁡ b
70 19 23 66 69 syl12anc ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → H ⁡ b S H ⁡ a → ¬ H ⁡ a S H ⁡ b
71 42 70 syld ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → b R a → ¬ H ⁡ a S H ⁡ b
72 64 71 jaod ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → a = b ∨ b R a → ¬ H ⁡ a S H ⁡ b
73 59 72 sylbird ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → ¬ a R b → ¬ H ⁡ a S H ⁡ b
74 18 73 impcon4bid ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y ∧ a ∈ A ∧ b ∈ A → a R b ↔ H ⁡ a S H ⁡ b
75 74 ralrimivva ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y → ∀ a ∈ A ∀ b ∈ A a R b ↔ H ⁡ a S H ⁡ b
76 df-isom ⊢ H Isom R , S A B ↔ H : A ⟶ 1-1 onto B ∧ ∀ a ∈ A ∀ b ∈ A a R b ↔ H ⁡ a S H ⁡ b
77 56 75 76 sylanbrc ⊢ R Or A ∧ S Po B ∧ H : A ⟶ onto B ∧ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → H ⁡ x S H ⁡ y → H Isom R , S A B