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Theorem undmrnresiss

Description: Two ways of saying the identity relation restricted to the union of the domain and range of a relation is a subset of a relation. Generalization of reflexg . (Contributed by RP, 26-Sep-2020)

Ref Expression
Assertion undmrnresiss ⊢ I ↾ dom ⁡ A ∪ ran ⁡ A ⊆ B ↔ ∀ x ∀ y x A y → x B x ∧ y B y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 resundi ⊢ I ↾ dom ⁡ A ∪ ran ⁡ A = I ↾ dom ⁡ A ∪ I ↾ ran ⁡ A
2 1 sseq1i ⊢ I ↾ dom ⁡ A ∪ ran ⁡ A ⊆ B ↔ I ↾ dom ⁡ A ∪ I ↾ ran ⁡ A ⊆ B
3 unss ⊢ I ↾ dom ⁡ A ⊆ B ∧ I ↾ ran ⁡ A ⊆ B ↔ I ↾ dom ⁡ A ∪ I ↾ ran ⁡ A ⊆ B
4 relres ⊢ Rel ⁡ I ↾ dom ⁡ A
5 ssrel ⊢ Rel ⁡ I ↾ dom ⁡ A → I ↾ dom ⁡ A ⊆ B ↔ ∀ x ∀ z x z ∈ I ↾ dom ⁡ A → x z ∈ B
6 4 5 ax-mp ⊢ I ↾ dom ⁡ A ⊆ B ↔ ∀ x ∀ z x z ∈ I ↾ dom ⁡ A → x z ∈ B
7 vex ⊢ x ∈ V
8 7 eldm ⊢ x ∈ dom ⁡ A ↔ ∃ y x A y
9 df-br ⊢ x I z ↔ x z ∈ I
10 vex ⊢ z ∈ V
11 10 ideq ⊢ x I z ↔ x = z
12 9 11 bitr3i ⊢ x z ∈ I ↔ x = z
13 8 12 anbi12ci ⊢ x ∈ dom ⁡ A ∧ x z ∈ I ↔ x = z ∧ ∃ y x A y
14 10 opelresi ⊢ x z ∈ I ↾ dom ⁡ A ↔ x ∈ dom ⁡ A ∧ x z ∈ I
15 19.42v ⊢ ∃ y x = z ∧ x A y ↔ x = z ∧ ∃ y x A y
16 13 14 15 3bitr4i ⊢ x z ∈ I ↾ dom ⁡ A ↔ ∃ y x = z ∧ x A y
17 df-br ⊢ x B z ↔ x z ∈ B
18 17 bicomi ⊢ x z ∈ B ↔ x B z
19 16 18 imbi12i ⊢ x z ∈ I ↾ dom ⁡ A → x z ∈ B ↔ ∃ y x = z ∧ x A y → x B z
20 19 2albii ⊢ ∀ x ∀ z x z ∈ I ↾ dom ⁡ A → x z ∈ B ↔ ∀ x ∀ z ∃ y x = z ∧ x A y → x B z
21 19.23v ⊢ ∀ y x = z ∧ x A y → x B z ↔ ∃ y x = z ∧ x A y → x B z
22 21 bicomi ⊢ ∃ y x = z ∧ x A y → x B z ↔ ∀ y x = z ∧ x A y → x B z
23 22 2albii ⊢ ∀ x ∀ z ∃ y x = z ∧ x A y → x B z ↔ ∀ x ∀ z ∀ y x = z ∧ x A y → x B z
24 alcom ⊢ ∀ z ∀ y x = z ∧ x A y → x B z ↔ ∀ y ∀ z x = z ∧ x A y → x B z
25 ancomst ⊢ x = z ∧ x A y → x B z ↔ x A y ∧ x = z → x B z
26 impexp ⊢ x A y ∧ x = z → x B z ↔ x A y → x = z → x B z
27 25 26 bitri ⊢ x = z ∧ x A y → x B z ↔ x A y → x = z → x B z
28 27 albii ⊢ ∀ z x = z ∧ x A y → x B z ↔ ∀ z x A y → x = z → x B z
29 19.21v ⊢ ∀ z x A y → x = z → x B z ↔ x A y → ∀ z x = z → x B z
30 equcom ⊢ x = z ↔ z = x
31 30 imbi1i ⊢ x = z → x B z ↔ z = x → x B z
32 31 albii ⊢ ∀ z x = z → x B z ↔ ∀ z z = x → x B z
33 breq2 ⊢ z = x → x B z ↔ x B x
34 33 equsalvw ⊢ ∀ z z = x → x B z ↔ x B x
35 32 34 bitri ⊢ ∀ z x = z → x B z ↔ x B x
36 35 imbi2i ⊢ x A y → ∀ z x = z → x B z ↔ x A y → x B x
37 28 29 36 3bitri ⊢ ∀ z x = z ∧ x A y → x B z ↔ x A y → x B x
38 37 albii ⊢ ∀ y ∀ z x = z ∧ x A y → x B z ↔ ∀ y x A y → x B x
39 24 38 bitri ⊢ ∀ z ∀ y x = z ∧ x A y → x B z ↔ ∀ y x A y → x B x
40 39 albii ⊢ ∀ x ∀ z ∀ y x = z ∧ x A y → x B z ↔ ∀ x ∀ y x A y → x B x
41 23 40 bitri ⊢ ∀ x ∀ z ∃ y x = z ∧ x A y → x B z ↔ ∀ x ∀ y x A y → x B x
42 6 20 41 3bitri ⊢ I ↾ dom ⁡ A ⊆ B ↔ ∀ x ∀ y x A y → x B x
43 relres ⊢ Rel ⁡ I ↾ ran ⁡ A
44 ssrel ⊢ Rel ⁡ I ↾ ran ⁡ A → I ↾ ran ⁡ A ⊆ B ↔ ∀ y ∀ z y z ∈ I ↾ ran ⁡ A → y z ∈ B
45 43 44 ax-mp ⊢ I ↾ ran ⁡ A ⊆ B ↔ ∀ y ∀ z y z ∈ I ↾ ran ⁡ A → y z ∈ B
46 vex ⊢ y ∈ V
47 46 elrn ⊢ y ∈ ran ⁡ A ↔ ∃ x x A y
48 df-br ⊢ y I z ↔ y z ∈ I
49 10 ideq ⊢ y I z ↔ y = z
50 48 49 bitr3i ⊢ y z ∈ I ↔ y = z
51 47 50 anbi12ci ⊢ y ∈ ran ⁡ A ∧ y z ∈ I ↔ y = z ∧ ∃ x x A y
52 10 opelresi ⊢ y z ∈ I ↾ ran ⁡ A ↔ y ∈ ran ⁡ A ∧ y z ∈ I
53 19.42v ⊢ ∃ x y = z ∧ x A y ↔ y = z ∧ ∃ x x A y
54 51 52 53 3bitr4i ⊢ y z ∈ I ↾ ran ⁡ A ↔ ∃ x y = z ∧ x A y
55 df-br ⊢ y B z ↔ y z ∈ B
56 55 bicomi ⊢ y z ∈ B ↔ y B z
57 54 56 imbi12i ⊢ y z ∈ I ↾ ran ⁡ A → y z ∈ B ↔ ∃ x y = z ∧ x A y → y B z
58 57 2albii ⊢ ∀ y ∀ z y z ∈ I ↾ ran ⁡ A → y z ∈ B ↔ ∀ y ∀ z ∃ x y = z ∧ x A y → y B z
59 19.23v ⊢ ∀ x y = z ∧ x A y → y B z ↔ ∃ x y = z ∧ x A y → y B z
60 59 bicomi ⊢ ∃ x y = z ∧ x A y → y B z ↔ ∀ x y = z ∧ x A y → y B z
61 60 2albii ⊢ ∀ y ∀ z ∃ x y = z ∧ x A y → y B z ↔ ∀ y ∀ z ∀ x y = z ∧ x A y → y B z
62 alrot3 ⊢ ∀ x ∀ y ∀ z y = z ∧ x A y → y B z ↔ ∀ y ∀ z ∀ x y = z ∧ x A y → y B z
63 ancomst ⊢ y = z ∧ x A y → y B z ↔ x A y ∧ y = z → y B z
64 impexp ⊢ x A y ∧ y = z → y B z ↔ x A y → y = z → y B z
65 63 64 bitri ⊢ y = z ∧ x A y → y B z ↔ x A y → y = z → y B z
66 65 albii ⊢ ∀ z y = z ∧ x A y → y B z ↔ ∀ z x A y → y = z → y B z
67 19.21v ⊢ ∀ z x A y → y = z → y B z ↔ x A y → ∀ z y = z → y B z
68 equcom ⊢ y = z ↔ z = y
69 68 imbi1i ⊢ y = z → y B z ↔ z = y → y B z
70 69 albii ⊢ ∀ z y = z → y B z ↔ ∀ z z = y → y B z
71 breq2 ⊢ z = y → y B z ↔ y B y
72 71 equsalvw ⊢ ∀ z z = y → y B z ↔ y B y
73 70 72 bitri ⊢ ∀ z y = z → y B z ↔ y B y
74 73 imbi2i ⊢ x A y → ∀ z y = z → y B z ↔ x A y → y B y
75 66 67 74 3bitri ⊢ ∀ z y = z ∧ x A y → y B z ↔ x A y → y B y
76 75 2albii ⊢ ∀ x ∀ y ∀ z y = z ∧ x A y → y B z ↔ ∀ x ∀ y x A y → y B y
77 61 62 76 3bitr2i ⊢ ∀ y ∀ z ∃ x y = z ∧ x A y → y B z ↔ ∀ x ∀ y x A y → y B y
78 45 58 77 3bitri ⊢ I ↾ ran ⁡ A ⊆ B ↔ ∀ x ∀ y x A y → y B y
79 42 78 anbi12i ⊢ I ↾ dom ⁡ A ⊆ B ∧ I ↾ ran ⁡ A ⊆ B ↔ ∀ x ∀ y x A y → x B x ∧ ∀ x ∀ y x A y → y B y
80 19.26-2 ⊢ ∀ x ∀ y x A y → x B x ∧ x A y → y B y ↔ ∀ x ∀ y x A y → x B x ∧ ∀ x ∀ y x A y → y B y
81 pm4.76 ⊢ x A y → x B x ∧ x A y → y B y ↔ x A y → x B x ∧ y B y
82 81 2albii ⊢ ∀ x ∀ y x A y → x B x ∧ x A y → y B y ↔ ∀ x ∀ y x A y → x B x ∧ y B y
83 79 80 82 3bitr2i ⊢ I ↾ dom ⁡ A ⊆ B ∧ I ↾ ran ⁡ A ⊆ B ↔ ∀ x ∀ y x A y → x B x ∧ y B y
84 2 3 83 3bitr2i ⊢ I ↾ dom ⁡ A ∪ ran ⁡ A ⊆ B ↔ ∀ x ∀ y x A y → x B x ∧ y B y