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Theorem wemapwe

Description: Construct lexicographic order on a function space based on a reverse well-ordering of the indices and a well-ordering of the values. (Contributed by Mario Carneiro, 29-May-2015) (Revised by AV, 3-Jul-2019)

Ref Expression
Hypotheses wemapwe.t T = x y | z A x z S y z w A z R w x w = y w
wemapwe.u U = x B A | finSupp Z x
wemapwe.2 φ R We A
wemapwe.3 φ S We B
wemapwe.4 φ B
wemapwe.5 F = OrdIso R A
wemapwe.6 G = OrdIso S B
wemapwe.7 Z = G
Assertion wemapwe φ T We U

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 wemapwe.t T = x y | z A x z S y z w A z R w x w = y w
2 wemapwe.u U = x B A | finSupp Z x
3 wemapwe.2 φ R We A
4 wemapwe.3 φ S We B
5 wemapwe.4 φ B
6 wemapwe.5 F = OrdIso R A
7 wemapwe.6 G = OrdIso S B
8 wemapwe.7 Z = G
9 eqid x dom G dom F | finSupp G -1 Z x = x dom G dom F | finSupp G -1 Z x
10 eqid G -1 Z = G -1 Z
11 simprr φ B V A V A V
12 3 adantr φ B V A V R We A
13 6 oiiso A V R We A F Isom E , R dom F A
14 11 12 13 syl2anc φ B V A V F Isom E , R dom F A
15 isof1o F Isom E , R dom F A F : dom F 1-1 onto A
16 14 15 syl φ B V A V F : dom F 1-1 onto A
17 simprl φ B V A V B V
18 4 adantr φ B V A V S We B
19 7 oiiso B V S We B G Isom E , S dom G B
20 17 18 19 syl2anc φ B V A V G Isom E , S dom G B
21 isof1o G Isom E , S dom G B G : dom G 1-1 onto B
22 f1ocnv G : dom G 1-1 onto B G -1 : B 1-1 onto dom G
23 20 21 22 3syl φ B V A V G -1 : B 1-1 onto dom G
24 6 oiexg A V F V
25 24 ad2antll φ B V A V F V
26 25 dmexd φ B V A V dom F V
27 7 oiexg B V G V
28 27 ad2antrl φ B V A V G V
29 28 dmexd φ B V A V dom G V
30 20 21 syl φ B V A V G : dom G 1-1 onto B
31 f1ofo G : dom G 1-1 onto B G : dom G onto B
32 forn G : dom G onto B ran G = B
33 30 31 32 3syl φ B V A V ran G = B
34 5 adantr φ B V A V B
35 33 34 eqnetrd φ B V A V ran G
36 dm0rn0 dom G = ran G =
37 36 necon3bii dom G ran G
38 35 37 sylibr φ B V A V dom G
39 7 oicl Ord dom G
40 ord0eln0 Ord dom G dom G dom G
41 39 40 ax-mp dom G dom G
42 38 41 sylibr φ B V A V dom G
43 7 oif G : dom G B
44 43 ffvelcdmi dom G G B
45 42 44 syl φ B V A V G B
46 8 45 eqeltrid φ B V A V Z B
47 2 9 10 16 23 11 17 26 29 46 mapfien φ B V A V f U G -1 f F : U 1-1 onto x dom G dom F | finSupp G -1 Z x
48 eqid x dom G dom F | finSupp x = x dom G dom F | finSupp x
49 7 oion B V dom G On
50 49 ad2antrl φ B V A V dom G On
51 6 oion A V dom F On
52 51 ad2antll φ B V A V dom F On
53 48 50 52 cantnfdm φ B V A V dom dom G CNF dom F = x dom G dom F | finSupp x
54 8 fveq2i G -1 Z = G -1 G
55 f1ocnvfv1 G : dom G 1-1 onto B dom G G -1 G =
56 30 42 55 syl2anc φ B V A V G -1 G =
57 54 56 eqtrid φ B V A V G -1 Z =
58 57 breq2d φ B V A V finSupp G -1 Z x finSupp x
59 58 rabbidv φ B V A V x dom G dom F | finSupp G -1 Z x = x dom G dom F | finSupp x
60 53 59 eqtr4d φ B V A V dom dom G CNF dom F = x dom G dom F | finSupp G -1 Z x
61 60 f1oeq3d φ B V A V f U G -1 f F : U 1-1 onto dom dom G CNF dom F f U G -1 f F : U 1-1 onto x dom G dom F | finSupp G -1 Z x
62 47 61 mpbird φ B V A V f U G -1 f F : U 1-1 onto dom dom G CNF dom F
63 eqid dom dom G CNF dom F = dom dom G CNF dom F
64 eqid a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d = a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d
65 63 50 52 64 oemapwe φ B V A V a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d We dom dom G CNF dom F dom OrdIso a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d dom dom G CNF dom F = dom G 𝑜 dom F
66 65 simpld φ B V A V a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d We dom dom G CNF dom F
67 eqid x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y = x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y
68 67 f1owe f U G -1 f F : U 1-1 onto dom dom G CNF dom F x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y We U a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d We dom dom G CNF dom F
69 68 biimprd f U G -1 f F : U 1-1 onto dom dom G CNF dom F a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d We dom dom G CNF dom F x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y We U
70 62 66 69 sylc φ B V A V x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y We U
71 weinxp x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y We U x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y U × U We U
72 70 71 sylib φ B V A V x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y U × U We U
73 16 adantr φ B V A V x U y U F : dom F 1-1 onto A
74 f1ofn F : dom F 1-1 onto A F Fn dom F
75 fveq2 z = F c x z = x F c
76 fveq2 z = F c y z = y F c
77 75 76 breq12d z = F c x z S y z x F c S y F c
78 breq1 z = F c z R w F c R w
79 78 imbi1d z = F c z R w x w = y w F c R w x w = y w
80 79 ralbidv z = F c w A z R w x w = y w w A F c R w x w = y w
81 77 80 anbi12d z = F c x z S y z w A z R w x w = y w x F c S y F c w A F c R w x w = y w
82 81 rexrn F Fn dom F z ran F x z S y z w A z R w x w = y w c dom F x F c S y F c w A F c R w x w = y w
83 73 74 82 3syl φ B V A V x U y U z ran F x z S y z w A z R w x w = y w c dom F x F c S y F c w A F c R w x w = y w
84 f1ofo F : dom F 1-1 onto A F : dom F onto A
85 forn F : dom F onto A ran F = A
86 73 84 85 3syl φ B V A V x U y U ran F = A
87 86 rexeqdv φ B V A V x U y U z ran F x z S y z w A z R w x w = y w z A x z S y z w A z R w x w = y w
88 28 adantr φ B V A V x U y U G V
89 cnvexg G V G -1 V
90 88 89 syl φ B V A V x U y U G -1 V
91 vex x V
92 25 adantr φ B V A V x U y U F V
93 coexg x V F V x F V
94 91 92 93 sylancr φ B V A V x U y U x F V
95 90 94 coexd φ B V A V x U y U G -1 x F V
96 vex y V
97 coexg y V F V y F V
98 96 92 97 sylancr φ B V A V x U y U y F V
99 90 98 coexd φ B V A V x U y U G -1 y F V
100 fveq1 a = G -1 x F a c = G -1 x F c
101 fveq1 b = G -1 y F b c = G -1 y F c
102 eleq12 a c = G -1 x F c b c = G -1 y F c a c b c G -1 x F c G -1 y F c
103 100 101 102 syl2an a = G -1 x F b = G -1 y F a c b c G -1 x F c G -1 y F c
104 fveq1 a = G -1 x F a d = G -1 x F d
105 fveq1 b = G -1 y F b d = G -1 y F d
106 104 105 eqeqan12d a = G -1 x F b = G -1 y F a d = b d G -1 x F d = G -1 y F d
107 106 imbi2d a = G -1 x F b = G -1 y F c d a d = b d c d G -1 x F d = G -1 y F d
108 107 ralbidv a = G -1 x F b = G -1 y F d dom F c d a d = b d d dom F c d G -1 x F d = G -1 y F d
109 103 108 anbi12d a = G -1 x F b = G -1 y F a c b c d dom F c d a d = b d G -1 x F c G -1 y F c d dom F c d G -1 x F d = G -1 y F d
110 109 rexbidv a = G -1 x F b = G -1 y F c dom F a c b c d dom F c d a d = b d c dom F G -1 x F c G -1 y F c d dom F c d G -1 x F d = G -1 y F d
111 110 64 brabga G -1 x F V G -1 y F V G -1 x F a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d G -1 y F c dom F G -1 x F c G -1 y F c d dom F c d G -1 x F d = G -1 y F d
112 95 99 111 syl2anc φ B V A V x U y U G -1 x F a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d G -1 y F c dom F G -1 x F c G -1 y F c d dom F c d G -1 x F d = G -1 y F d
113 eqid f U G -1 f F = f U G -1 f F
114 coeq1 f = x f F = x F
115 114 coeq2d f = x G -1 f F = G -1 x F
116 simprl φ B V A V x U y U x U
117 113 115 116 95 fvmptd3 φ B V A V x U y U f U G -1 f F x = G -1 x F
118 coeq1 f = y f F = y F
119 118 coeq2d f = y G -1 f F = G -1 y F
120 simprr φ B V A V x U y U y U
121 113 119 120 99 fvmptd3 φ B V A V x U y U f U G -1 f F y = G -1 y F
122 117 121 breq12d φ B V A V x U y U f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y G -1 x F a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d G -1 y F
123 20 ad2antrr φ B V A V x U y U c dom F G Isom E , S dom G B
124 isocnv G Isom E , S dom G B G -1 Isom S , E B dom G
125 123 124 syl φ B V A V x U y U c dom F G -1 Isom S , E B dom G
126 2 ssrab3 U B A
127 126 116 sselid φ B V A V x U y U x B A
128 elmapi x B A x : A B
129 127 128 syl φ B V A V x U y U x : A B
130 6 oif F : dom F A
131 130 ffvelcdmi c dom F F c A
132 ffvelcdm x : A B F c A x F c B
133 129 131 132 syl2an φ B V A V x U y U c dom F x F c B
134 126 120 sselid φ B V A V x U y U y B A
135 elmapi y B A y : A B
136 134 135 syl φ B V A V x U y U y : A B
137 ffvelcdm y : A B F c A y F c B
138 136 131 137 syl2an φ B V A V x U y U c dom F y F c B
139 isorel G -1 Isom S , E B dom G x F c B y F c B x F c S y F c G -1 x F c E G -1 y F c
140 125 133 138 139 syl12anc φ B V A V x U y U c dom F x F c S y F c G -1 x F c E G -1 y F c
141 fvex G -1 y F c V
142 141 epeli G -1 x F c E G -1 y F c G -1 x F c G -1 y F c
143 140 142 bitrdi φ B V A V x U y U c dom F x F c S y F c G -1 x F c G -1 y F c
144 129 adantr φ B V A V x U y U c dom F x : A B
145 fco x : A B F : dom F A x F : dom F B
146 144 130 145 sylancl φ B V A V x U y U c dom F x F : dom F B
147 fvco3 x F : dom F B c dom F G -1 x F c = G -1 x F c
148 146 147 sylancom φ B V A V x U y U c dom F G -1 x F c = G -1 x F c
149 simpr φ B V A V x U y U c dom F c dom F
150 fvco3 F : dom F A c dom F x F c = x F c
151 130 149 150 sylancr φ B V A V x U y U c dom F x F c = x F c
152 151 fveq2d φ B V A V x U y U c dom F G -1 x F c = G -1 x F c
153 148 152 eqtrd φ B V A V x U y U c dom F G -1 x F c = G -1 x F c
154 136 adantr φ B V A V x U y U c dom F y : A B
155 fco y : A B F : dom F A y F : dom F B
156 154 130 155 sylancl φ B V A V x U y U c dom F y F : dom F B
157 fvco3 y F : dom F B c dom F G -1 y F c = G -1 y F c
158 156 157 sylancom φ B V A V x U y U c dom F G -1 y F c = G -1 y F c
159 fvco3 F : dom F A c dom F y F c = y F c
160 130 149 159 sylancr φ B V A V x U y U c dom F y F c = y F c
161 160 fveq2d φ B V A V x U y U c dom F G -1 y F c = G -1 y F c
162 158 161 eqtrd φ B V A V x U y U c dom F G -1 y F c = G -1 y F c
163 153 162 eleq12d φ B V A V x U y U c dom F G -1 x F c G -1 y F c G -1 x F c G -1 y F c
164 143 163 bitr4d φ B V A V x U y U c dom F x F c S y F c G -1 x F c G -1 y F c
165 86 raleqdv φ B V A V x U y U w ran F F c R w x w = y w w A F c R w x w = y w
166 breq2 w = F d F c R w F c R F d
167 fveq2 w = F d x w = x F d
168 fveq2 w = F d y w = y F d
169 167 168 eqeq12d w = F d x w = y w x F d = y F d
170 166 169 imbi12d w = F d F c R w x w = y w F c R F d x F d = y F d
171 170 ralrn F Fn dom F w ran F F c R w x w = y w d dom F F c R F d x F d = y F d
172 73 74 171 3syl φ B V A V x U y U w ran F F c R w x w = y w d dom F F c R F d x F d = y F d
173 165 172 bitr3d φ B V A V x U y U w A F c R w x w = y w d dom F F c R F d x F d = y F d
174 173 adantr φ B V A V x U y U c dom F w A F c R w x w = y w d dom F F c R F d x F d = y F d
175 epel c E d c d
176 14 ad2antrr φ B V A V x U y U c dom F d dom F F Isom E , R dom F A
177 isorel F Isom E , R dom F A c dom F d dom F c E d F c R F d
178 176 177 sylancom φ B V A V x U y U c dom F d dom F c E d F c R F d
179 175 178 bitr3id φ B V A V x U y U c dom F d dom F c d F c R F d
180 146 adantrr φ B V A V x U y U c dom F d dom F x F : dom F B
181 simprr φ B V A V x U y U c dom F d dom F d dom F
182 180 181 fvco3d φ B V A V x U y U c dom F d dom F G -1 x F d = G -1 x F d
183 156 adantrr φ B V A V x U y U c dom F d dom F y F : dom F B
184 183 181 fvco3d φ B V A V x U y U c dom F d dom F G -1 y F d = G -1 y F d
185 182 184 eqeq12d φ B V A V x U y U c dom F d dom F G -1 x F d = G -1 y F d G -1 x F d = G -1 y F d
186 30 ad2antrr φ B V A V x U y U c dom F d dom F G : dom G 1-1 onto B
187 f1of1 G -1 : B 1-1 onto dom G G -1 : B 1-1 dom G
188 186 22 187 3syl φ B V A V x U y U c dom F d dom F G -1 : B 1-1 dom G
189 180 181 ffvelcdmd φ B V A V x U y U c dom F d dom F x F d B
190 183 181 ffvelcdmd φ B V A V x U y U c dom F d dom F y F d B
191 f1fveq G -1 : B 1-1 dom G x F d B y F d B G -1 x F d = G -1 y F d x F d = y F d
192 188 189 190 191 syl12anc φ B V A V x U y U c dom F d dom F G -1 x F d = G -1 y F d x F d = y F d
193 fvco3 F : dom F A d dom F x F d = x F d
194 130 181 193 sylancr φ B V A V x U y U c dom F d dom F x F d = x F d
195 fvco3 F : dom F A d dom F y F d = y F d
196 130 181 195 sylancr φ B V A V x U y U c dom F d dom F y F d = y F d
197 194 196 eqeq12d φ B V A V x U y U c dom F d dom F x F d = y F d x F d = y F d
198 185 192 197 3bitrd φ B V A V x U y U c dom F d dom F G -1 x F d = G -1 y F d x F d = y F d
199 179 198 imbi12d φ B V A V x U y U c dom F d dom F c d G -1 x F d = G -1 y F d F c R F d x F d = y F d
200 199 anassrs φ B V A V x U y U c dom F d dom F c d G -1 x F d = G -1 y F d F c R F d x F d = y F d
201 200 ralbidva φ B V A V x U y U c dom F d dom F c d G -1 x F d = G -1 y F d d dom F F c R F d x F d = y F d
202 174 201 bitr4d φ B V A V x U y U c dom F w A F c R w x w = y w d dom F c d G -1 x F d = G -1 y F d
203 164 202 anbi12d φ B V A V x U y U c dom F x F c S y F c w A F c R w x w = y w G -1 x F c G -1 y F c d dom F c d G -1 x F d = G -1 y F d
204 203 rexbidva φ B V A V x U y U c dom F x F c S y F c w A F c R w x w = y w c dom F G -1 x F c G -1 y F c d dom F c d G -1 x F d = G -1 y F d
205 112 122 204 3bitr4rd φ B V A V x U y U c dom F x F c S y F c w A F c R w x w = y w f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y
206 83 87 205 3bitr3d φ B V A V x U y U z A x z S y z w A z R w x w = y w f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y
207 206 ex φ B V A V x U y U z A x z S y z w A z R w x w = y w f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y
208 207 pm5.32rd φ B V A V z A x z S y z w A z R w x w = y w x U y U f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y x U y U
209 208 opabbidv φ B V A V x y | z A x z S y z w A z R w x w = y w x U y U = x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y x U y U
210 df-xp U × U = x y | x U y U
211 1 210 ineq12i T U × U = x y | z A x z S y z w A z R w x w = y w x y | x U y U
212 inopab x y | z A x z S y z w A z R w x w = y w x y | x U y U = x y | z A x z S y z w A z R w x w = y w x U y U
213 211 212 eqtri T U × U = x y | z A x z S y z w A z R w x w = y w x U y U
214 210 ineq2i x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y U × U = x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y x y | x U y U
215 inopab x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y x y | x U y U = x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y x U y U
216 214 215 eqtri x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y U × U = x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y x U y U
217 209 213 216 3eqtr4g φ B V A V T U × U = x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y U × U
218 weeq1 T U × U = x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y U × U T U × U We U x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y U × U We U
219 217 218 syl φ B V A V T U × U We U x y | f U G -1 f F x a b | c dom F a c b c d dom F c d a d = b d f U G -1 f F y U × U We U
220 72 219 mpbird φ B V A V T U × U We U
221 weinxp T We U T U × U We U
222 220 221 sylibr φ B V A V T We U
223 222 ex φ B V A V T We U
224 we0 T We
225 elmapex x B A B V A V
226 225 con3i ¬ B V A V ¬ x B A
227 226 pm2.21d ¬ B V A V x B A ¬ finSupp Z x
228 227 ralrimiv ¬ B V A V x B A ¬ finSupp Z x
229 rabeq0 x B A | finSupp Z x = x B A ¬ finSupp Z x
230 228 229 sylibr ¬ B V A V x B A | finSupp Z x =
231 2 230 eqtrid ¬ B V A V U =
232 weeq2 U = T We U T We
233 231 232 syl ¬ B V A V T We U T We
234 224 233 mpbiri ¬ B V A V T We U
235 223 234 pm2.61d1 φ T We U