Metamath Proof Explorer


Theorem sticksstones2

Description: The range function on strictly monotone functions with finite domain and codomain is an injective mapping onto K -elemental sets. (Contributed by metakunt, 27-Sep-2024)

Ref Expression
Hypotheses sticksstones2.1 ⊢ φ → N ∈ ℕ 0
sticksstones2.2 ⊢ φ → K ∈ ℕ 0
sticksstones2.3 ⊢ B = a ∈ 𝒫 1 … N | a = K
sticksstones2.4 ⊢ A = f | f : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y
sticksstones2.5 ⊢ F = z ∈ A ⟼ ran ⁡ z
Assertion sticksstones2 ⊢ φ → F : A ⟶ 1-1 B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 sticksstones2.1 ⊢ φ → N ∈ ℕ 0
2 sticksstones2.2 ⊢ φ → K ∈ ℕ 0
3 sticksstones2.3 ⊢ B = a ∈ 𝒫 1 … N | a = K
4 sticksstones2.4 ⊢ A = f | f : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y
5 sticksstones2.5 ⊢ F = z ∈ A ⟼ ran ⁡ z
6 fveqeq2 ⊢ a = ran ⁡ z → a = K ↔ ran ⁡ z = K
7 fzfid ⊢ φ ∧ z ∈ A → 1 … N ∈ Fin
8 eleq1w ⊢ f = z → f ∈ A ↔ z ∈ A
9 feq1 ⊢ f = z → f : 1 … K ⟶ 1 … N ↔ z : 1 … K ⟶ 1 … N
10 fveq1 ⊢ f = z → f ⁡ x = z ⁡ x
11 fveq1 ⊢ f = z → f ⁡ y = z ⁡ y
12 10 11 breq12d ⊢ f = z → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ z ⁡ x < z ⁡ y
13 12 imbi2d ⊢ f = z → x < y → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ x < y → z ⁡ x < z ⁡ y
14 13 ralbidv ⊢ f = z → ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ ∀ y ∈ 1 … K x < y → z ⁡ x < z ⁡ y
15 14 ralbidv ⊢ f = z → ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → z ⁡ x < z ⁡ y
16 9 15 anbi12d ⊢ f = z → f : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ z : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → z ⁡ x < z ⁡ y
17 8 16 bibi12d ⊢ f = z → f ∈ A ↔ f : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ z ∈ A ↔ z : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → z ⁡ x < z ⁡ y
18 eqabb ⊢ A = f | f : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ ∀ f f ∈ A ↔ f : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y
19 4 18 mpbi ⊢ ∀ f f ∈ A ↔ f : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y
20 19 spi ⊢ f ∈ A ↔ f : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y
21 17 20 chvarvv ⊢ z ∈ A ↔ z : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → z ⁡ x < z ⁡ y
22 21 bilani ⊢ φ ∧ z ∈ A → z : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → z ⁡ x < z ⁡ y
23 22 simpld ⊢ φ ∧ z ∈ A → z : 1 … K ⟶ 1 … N
24 23 frnd ⊢ φ ∧ z ∈ A → ran ⁡ z ⊆ 1 … N
25 7 24 sselpwd ⊢ φ ∧ z ∈ A → ran ⁡ z ∈ 𝒫 1 … N
26 23 ffnd ⊢ φ ∧ z ∈ A → z Fn 1 … K
27 hashfn ⊢ z Fn 1 … K → z = 1 … K
28 26 27 syl ⊢ φ ∧ z ∈ A → z = 1 … K
29 2 adantr ⊢ φ ∧ z ∈ A → K ∈ ℕ 0
30 hashfz1 ⊢ K ∈ ℕ 0 → 1 … K = K
31 29 30 syl ⊢ φ ∧ z ∈ A → 1 … K = K
32 28 31 eqtrd ⊢ φ ∧ z ∈ A → z = K
33 32 eqcomd ⊢ φ ∧ z ∈ A → K = z
34 fzfid ⊢ φ ∧ z ∈ A → 1 … K ∈ Fin
35 elfznn ⊢ a ∈ 1 … K → a ∈ ℕ
36 35 3ad2ant3 ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K → a ∈ ℕ
37 36 nnred ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K → a ∈ ℝ
38 37 adantr ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → a ∈ ℝ
39 elfznn ⊢ b ∈ 1 … K → b ∈ ℕ
40 39 nnred ⊢ b ∈ 1 … K → b ∈ ℝ
41 40 adantl ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → b ∈ ℝ
42 lttri2 ⊢ a ∈ ℝ ∧ b ∈ ℝ → a ≠ b ↔ a < b ∨ b < a
43 38 41 42 syl2anc ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → a ≠ b ↔ a < b ∨ b < a
44 23 3adant3 ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K → z : 1 … K ⟶ 1 … N
45 simp3 ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K → a ∈ 1 … K
46 44 45 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K → z ⁡ a ∈ 1 … N
47 46 adantr ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → z ⁡ a ∈ 1 … N
48 47 adantr ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K ∧ a < b → z ⁡ a ∈ 1 … N
49 elfznn ⊢ z ⁡ a ∈ 1 … N → z ⁡ a ∈ ℕ
50 48 49 syl ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K ∧ a < b → z ⁡ a ∈ ℕ
51 50 nnred ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K ∧ a < b → z ⁡ a ∈ ℝ
52 22 simprd ⊢ φ ∧ z ∈ A → ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → z ⁡ x < z ⁡ y
53 52 3adant3 ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K → ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → z ⁡ x < z ⁡ y
54 53 adantr ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → z ⁡ x < z ⁡ y
55 45 adantr ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → a ∈ 1 … K
56 simpr ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → b ∈ 1 … K
57 breq1 ⊢ x = a → x < y ↔ a < y
58 fveq2 ⊢ x = a → z ⁡ x = z ⁡ a
59 58 breq1d ⊢ x = a → z ⁡ x < z ⁡ y ↔ z ⁡ a < z ⁡ y
60 57 59 imbi12d ⊢ x = a → x < y → z ⁡ x < z ⁡ y ↔ a < y → z ⁡ a < z ⁡ y
61 breq2 ⊢ y = b → a < y ↔ a < b
62 fveq2 ⊢ y = b → z ⁡ y = z ⁡ b
63 62 breq2d ⊢ y = b → z ⁡ a < z ⁡ y ↔ z ⁡ a < z ⁡ b
64 61 63 imbi12d ⊢ y = b → a < y → z ⁡ a < z ⁡ y ↔ a < b → z ⁡ a < z ⁡ b
65 60 64 rspc2v ⊢ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → z ⁡ x < z ⁡ y → a < b → z ⁡ a < z ⁡ b
66 55 56 65 syl2anc ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → z ⁡ x < z ⁡ y → a < b → z ⁡ a < z ⁡ b
67 54 66 mpd ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → a < b → z ⁡ a < z ⁡ b
68 67 imp ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K ∧ a < b → z ⁡ a < z ⁡ b
69 51 68 ltned ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K ∧ a < b → z ⁡ a ≠ z ⁡ b
70 44 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → z ⁡ b ∈ 1 … N
71 elfznn ⊢ z ⁡ b ∈ 1 … N → z ⁡ b ∈ ℕ
72 70 71 syl ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → z ⁡ b ∈ ℕ
73 72 nnred ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → z ⁡ b ∈ ℝ
74 73 adantr ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K ∧ b < a → z ⁡ b ∈ ℝ
75 breq1 ⊢ x = b → x < y ↔ b < y
76 fveq2 ⊢ x = b → z ⁡ x = z ⁡ b
77 76 breq1d ⊢ x = b → z ⁡ x < z ⁡ y ↔ z ⁡ b < z ⁡ y
78 75 77 imbi12d ⊢ x = b → x < y → z ⁡ x < z ⁡ y ↔ b < y → z ⁡ b < z ⁡ y
79 breq2 ⊢ y = a → b < y ↔ b < a
80 fveq2 ⊢ y = a → z ⁡ y = z ⁡ a
81 80 breq2d ⊢ y = a → z ⁡ b < z ⁡ y ↔ z ⁡ b < z ⁡ a
82 79 81 imbi12d ⊢ y = a → b < y → z ⁡ b < z ⁡ y ↔ b < a → z ⁡ b < z ⁡ a
83 78 82 rspc2v ⊢ b ∈ 1 … K ∧ a ∈ 1 … K → ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → z ⁡ x < z ⁡ y → b < a → z ⁡ b < z ⁡ a
84 56 55 83 syl2anc ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → z ⁡ x < z ⁡ y → b < a → z ⁡ b < z ⁡ a
85 54 84 mpd ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → b < a → z ⁡ b < z ⁡ a
86 85 imp ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K ∧ b < a → z ⁡ b < z ⁡ a
87 74 86 ltned ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K ∧ b < a → z ⁡ b ≠ z ⁡ a
88 87 necomd ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K ∧ b < a → z ⁡ a ≠ z ⁡ b
89 69 88 jaodan ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K ∧ a < b ∨ b < a → z ⁡ a ≠ z ⁡ b
90 89 ex ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → a < b ∨ b < a → z ⁡ a ≠ z ⁡ b
91 43 90 sylbid ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → a ≠ b → z ⁡ a ≠ z ⁡ b
92 91 necon4d ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K ∧ b ∈ 1 … K → z ⁡ a = z ⁡ b → a = b
93 92 ralrimiva ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K → ∀ b ∈ 1 … K z ⁡ a = z ⁡ b → a = b
94 93 3expa ⊢ φ ∧ z ∈ A ∧ a ∈ 1 … K → ∀ b ∈ 1 … K z ⁡ a = z ⁡ b → a = b
95 94 ralrimiva ⊢ φ ∧ z ∈ A → ∀ a ∈ 1 … K ∀ b ∈ 1 … K z ⁡ a = z ⁡ b → a = b
96 23 95 jca ⊢ φ ∧ z ∈ A → z : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ a ∈ 1 … K ∀ b ∈ 1 … K z ⁡ a = z ⁡ b → a = b
97 dff13 ⊢ z : 1 … K ⟶ 1-1 1 … N ↔ z : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ a ∈ 1 … K ∀ b ∈ 1 … K z ⁡ a = z ⁡ b → a = b
98 96 97 sylibr ⊢ φ ∧ z ∈ A → z : 1 … K ⟶ 1-1 1 … N
99 hashf1rn ⊢ 1 … K ∈ Fin ∧ z : 1 … K ⟶ 1-1 1 … N → z = ran ⁡ z
100 34 98 99 syl2anc ⊢ φ ∧ z ∈ A → z = ran ⁡ z
101 33 100 eqtrd ⊢ φ ∧ z ∈ A → K = ran ⁡ z
102 101 eqcomd ⊢ φ ∧ z ∈ A → ran ⁡ z = K
103 6 25 102 elrabd ⊢ φ ∧ z ∈ A → ran ⁡ z ∈ a ∈ 𝒫 1 … N | a = K
104 3 eleq2i ⊢ ran ⁡ z ∈ B ↔ ran ⁡ z ∈ a ∈ 𝒫 1 … N | a = K
105 104 a1i ⊢ φ ∧ z ∈ A → ran ⁡ z ∈ B ↔ ran ⁡ z ∈ a ∈ 𝒫 1 … N | a = K
106 103 105 mpbird ⊢ φ ∧ z ∈ A → ran ⁡ z ∈ B
107 106 5 fmptd ⊢ φ → F : A ⟶ B
108 1 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A → N ∈ ℕ 0
109 108 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j → N ∈ ℕ 0
110 2 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A → K ∈ ℕ 0
111 110 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j → K ∈ ℕ 0
112 simpl2 ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j → i ∈ A
113 simpl3 ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j → j ∈ A
114 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j → i ≠ j
115 fveq2 ⊢ r = s → i ⁡ r = i ⁡ s
116 fveq2 ⊢ r = s → j ⁡ r = j ⁡ s
117 115 116 neeq12d ⊢ r = s → i ⁡ r ≠ j ⁡ r ↔ i ⁡ s ≠ j ⁡ s
118 117 cbvrabv ⊢ r ∈ 1 … K | i ⁡ r ≠ j ⁡ r = s ∈ 1 … K | i ⁡ s ≠ j ⁡ s
119 118 infeq1i ⊢ inf r ∈ 1 … K | i ⁡ r ≠ j ⁡ r ℝ < = inf s ∈ 1 … K | i ⁡ s ≠ j ⁡ s ℝ <
120 109 111 4 112 113 114 119 sticksstones1 ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j → ran ⁡ i ≠ ran ⁡ j
121 5 a1i ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j → F = z ∈ A ⟼ ran ⁡ z
122 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j ∧ z = i → z = i
123 122 rneqd ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j ∧ z = i → ran ⁡ z = ran ⁡ i
124 fzfid ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j → 1 … N ∈ Fin
125 eleq1w ⊢ f = i → f ∈ A ↔ i ∈ A
126 feq1 ⊢ f = i → f : 1 … K ⟶ 1 … N ↔ i : 1 … K ⟶ 1 … N
127 fveq1 ⊢ f = i → f ⁡ x = i ⁡ x
128 fveq1 ⊢ f = i → f ⁡ y = i ⁡ y
129 127 128 breq12d ⊢ f = i → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ i ⁡ x < i ⁡ y
130 129 imbi2d ⊢ f = i → x < y → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ x < y → i ⁡ x < i ⁡ y
131 130 2ralbidv ⊢ f = i → ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → i ⁡ x < i ⁡ y
132 126 131 anbi12d ⊢ f = i → f : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ i : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → i ⁡ x < i ⁡ y
133 125 132 bibi12d ⊢ f = i → f ∈ A ↔ f : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ i ∈ A ↔ i : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → i ⁡ x < i ⁡ y
134 133 20 chvarvv ⊢ i ∈ A ↔ i : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → i ⁡ x < i ⁡ y
135 134 bilani ⊢ φ ∧ i ∈ A → i : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → i ⁡ x < i ⁡ y
136 135 simpld ⊢ φ ∧ i ∈ A → i : 1 … K ⟶ 1 … N
137 136 3adant3 ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A → i : 1 … K ⟶ 1 … N
138 137 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j → i : 1 … K ⟶ 1 … N
139 138 frnd ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j → ran ⁡ i ⊆ 1 … N
140 124 139 sselpwd ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j → ran ⁡ i ∈ 𝒫 1 … N
141 121 123 112 140 fvmptd ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j → F ⁡ i = ran ⁡ i
142 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j ∧ z = j → z = j
143 142 rneqd ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j ∧ z = j → ran ⁡ z = ran ⁡ j
144 fzfid ⊢ φ → 1 … N ∈ Fin
145 144 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A → 1 … N ∈ Fin
146 eleq1w ⊢ f = j → f ∈ A ↔ j ∈ A
147 feq1 ⊢ f = j → f : 1 … K ⟶ 1 … N ↔ j : 1 … K ⟶ 1 … N
148 fveq1 ⊢ f = j → f ⁡ x = j ⁡ x
149 fveq1 ⊢ f = j → f ⁡ y = j ⁡ y
150 148 149 breq12d ⊢ f = j → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ j ⁡ x < j ⁡ y
151 150 imbi2d ⊢ f = j → x < y → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ x < y → j ⁡ x < j ⁡ y
152 151 2ralbidv ⊢ f = j → ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → j ⁡ x < j ⁡ y
153 147 152 anbi12d ⊢ f = j → f : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ j : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → j ⁡ x < j ⁡ y
154 146 153 bibi12d ⊢ f = j → f ∈ A ↔ f : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → f ⁡ x < f ⁡ y ↔ j ∈ A ↔ j : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → j ⁡ x < j ⁡ y
155 154 20 chvarvv ⊢ j ∈ A ↔ j : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → j ⁡ x < j ⁡ y
156 155 bilani ⊢ φ ∧ j ∈ A → j : 1 … K ⟶ 1 … N ∧ ∀ x ∈ 1 … K ∀ y ∈ 1 … K x < y → j ⁡ x < j ⁡ y
157 156 simpld ⊢ φ ∧ j ∈ A → j : 1 … K ⟶ 1 … N
158 157 3adant2 ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A → j : 1 … K ⟶ 1 … N
159 158 frnd ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A → ran ⁡ j ⊆ 1 … N
160 145 159 sselpwd ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A → ran ⁡ j ∈ 𝒫 1 … N
161 160 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j → ran ⁡ j ∈ 𝒫 1 … N
162 121 143 113 161 fvmptd ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j → F ⁡ j = ran ⁡ j
163 120 141 162 3netr4d ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A ∧ i ≠ j → F ⁡ i ≠ F ⁡ j
164 163 ex ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A → i ≠ j → F ⁡ i ≠ F ⁡ j
165 164 necon4d ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A → F ⁡ i = F ⁡ j → i = j
166 165 3expa ⊢ φ ∧ i ∈ A ∧ j ∈ A → F ⁡ i = F ⁡ j → i = j
167 166 ralrimiva ⊢ φ ∧ i ∈ A → ∀ j ∈ A F ⁡ i = F ⁡ j → i = j
168 167 ralrimiva ⊢ φ → ∀ i ∈ A ∀ j ∈ A F ⁡ i = F ⁡ j → i = j
169 107 168 jca ⊢ φ → F : A ⟶ B ∧ ∀ i ∈ A ∀ j ∈ A F ⁡ i = F ⁡ j → i = j
170 dff13 ⊢ F : A ⟶ 1-1 B ↔ F : A ⟶ B ∧ ∀ i ∈ A ∀ j ∈ A F ⁡ i = F ⁡ j → i = j
171 169 170 sylibr ⊢ φ → F : A ⟶ 1-1 B