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Theorem sprsymrelf1

Description: The mapping F is a one-to-one function from the subsets of the set of pairs over a fixed set V into the symmetric relations R on the fixed set V . (Contributed by AV, 19-Nov-2021)

Ref Expression
Hypotheses sprsymrelf.p ⊢ P = 𝒫 Pairs ⁡ V
sprsymrelf.r ⊢ R = r ∈ 𝒫 V × V | ∀ x ∈ V ∀ y ∈ V x r y ↔ y r x
sprsymrelf.f ⊢ F = p ∈ P ⟼ x y | ∃ c ∈ p c = x y
Assertion sprsymrelf1 ⊢ F : P ⟶ 1-1 R

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 sprsymrelf.p ⊢ P = 𝒫 Pairs ⁡ V
2 sprsymrelf.r ⊢ R = r ∈ 𝒫 V × V | ∀ x ∈ V ∀ y ∈ V x r y ↔ y r x
3 sprsymrelf.f ⊢ F = p ∈ P ⟼ x y | ∃ c ∈ p c = x y
4 1 2 3 sprsymrelf ⊢ F : P ⟶ R
5 1 2 3 sprsymrelfv ⊢ a ∈ P → F ⁡ a = x y | ∃ c ∈ a c = x y
6 1 2 3 sprsymrelfv ⊢ b ∈ P → F ⁡ b = x y | ∃ c ∈ b c = x y
7 5 6 eqeqan12d ⊢ a ∈ P ∧ b ∈ P → F ⁡ a = F ⁡ b ↔ x y | ∃ c ∈ a c = x y = x y | ∃ c ∈ b c = x y
8 1 eleq2i ⊢ a ∈ P ↔ a ∈ 𝒫 Pairs ⁡ V
9 vex ⊢ a ∈ V
10 9 elpw ⊢ a ∈ 𝒫 Pairs ⁡ V ↔ a ⊆ Pairs ⁡ V
11 8 10 bitri ⊢ a ∈ P ↔ a ⊆ Pairs ⁡ V
12 1 eleq2i ⊢ b ∈ P ↔ b ∈ 𝒫 Pairs ⁡ V
13 vex ⊢ b ∈ V
14 13 elpw ⊢ b ∈ 𝒫 Pairs ⁡ V ↔ b ⊆ Pairs ⁡ V
15 12 14 bitri ⊢ b ∈ P ↔ b ⊆ Pairs ⁡ V
16 sprsymrelf1lem ⊢ a ⊆ Pairs ⁡ V ∧ b ⊆ Pairs ⁡ V → x y | ∃ c ∈ a c = x y = x y | ∃ c ∈ b c = x y → a ⊆ b
17 16 imp ⊢ a ⊆ Pairs ⁡ V ∧ b ⊆ Pairs ⁡ V ∧ x y | ∃ c ∈ a c = x y = x y | ∃ c ∈ b c = x y → a ⊆ b
18 eqcom ⊢ x y | ∃ c ∈ a c = x y = x y | ∃ c ∈ b c = x y ↔ x y | ∃ c ∈ b c = x y = x y | ∃ c ∈ a c = x y
19 sprsymrelf1lem ⊢ b ⊆ Pairs ⁡ V ∧ a ⊆ Pairs ⁡ V → x y | ∃ c ∈ b c = x y = x y | ∃ c ∈ a c = x y → b ⊆ a
20 18 19 biimtrid ⊢ b ⊆ Pairs ⁡ V ∧ a ⊆ Pairs ⁡ V → x y | ∃ c ∈ a c = x y = x y | ∃ c ∈ b c = x y → b ⊆ a
21 20 ancoms ⊢ a ⊆ Pairs ⁡ V ∧ b ⊆ Pairs ⁡ V → x y | ∃ c ∈ a c = x y = x y | ∃ c ∈ b c = x y → b ⊆ a
22 21 imp ⊢ a ⊆ Pairs ⁡ V ∧ b ⊆ Pairs ⁡ V ∧ x y | ∃ c ∈ a c = x y = x y | ∃ c ∈ b c = x y → b ⊆ a
23 17 22 eqssd ⊢ a ⊆ Pairs ⁡ V ∧ b ⊆ Pairs ⁡ V ∧ x y | ∃ c ∈ a c = x y = x y | ∃ c ∈ b c = x y → a = b
24 23 ex ⊢ a ⊆ Pairs ⁡ V ∧ b ⊆ Pairs ⁡ V → x y | ∃ c ∈ a c = x y = x y | ∃ c ∈ b c = x y → a = b
25 11 15 24 syl2anb ⊢ a ∈ P ∧ b ∈ P → x y | ∃ c ∈ a c = x y = x y | ∃ c ∈ b c = x y → a = b
26 7 25 sylbid ⊢ a ∈ P ∧ b ∈ P → F ⁡ a = F ⁡ b → a = b
27 26 rgen2 ⊢ ∀ a ∈ P ∀ b ∈ P F ⁡ a = F ⁡ b → a = b
28 dff13 ⊢ F : P ⟶ 1-1 R ↔ F : P ⟶ R ∧ ∀ a ∈ P ∀ b ∈ P F ⁡ a = F ⁡ b → a = b
29 4 27 28 mpbir2an ⊢ F : P ⟶ 1-1 R