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Theorem brco2f1o

Description: Conditions allowing the decomposition of a binary relation. (Contributed by RP, 8-Jun-2021)

Ref Expression
Hypotheses brco2f1o.c ( 𝜑𝐶 : 𝑌1-1-onto𝑍 )
brco2f1o.d ( 𝜑𝐷 : 𝑋1-1-onto𝑌 )
brco2f1o.r ( 𝜑𝐴 ( 𝐶𝐷 ) 𝐵 )
Assertion brco2f1o ( 𝜑 → ( ( 𝐶𝐵 ) 𝐶 𝐵𝐴 𝐷 ( 𝐶𝐵 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 brco2f1o.c ( 𝜑𝐶 : 𝑌1-1-onto𝑍 )
2 brco2f1o.d ( 𝜑𝐷 : 𝑋1-1-onto𝑌 )
3 brco2f1o.r ( 𝜑𝐴 ( 𝐶𝐷 ) 𝐵 )
4 f1ocnv ( 𝐷 : 𝑋1-1-onto𝑌 𝐷 : 𝑌1-1-onto𝑋 )
5 f1ofn ( 𝐷 : 𝑌1-1-onto𝑋 𝐷 Fn 𝑌 )
6 2 4 5 3syl ( 𝜑 𝐷 Fn 𝑌 )
7 f1ocnv ( 𝐶 : 𝑌1-1-onto𝑍 𝐶 : 𝑍1-1-onto𝑌 )
8 f1of ( 𝐶 : 𝑍1-1-onto𝑌 𝐶 : 𝑍𝑌 )
9 1 7 8 3syl ( 𝜑 𝐶 : 𝑍𝑌 )
10 relco Rel ( 𝐶𝐷 )
11 10 relbrcnv ( 𝐵 ( 𝐶𝐷 ) 𝐴𝐴 ( 𝐶𝐷 ) 𝐵 )
12 cnvco ( 𝐶𝐷 ) = ( 𝐷 𝐶 )
13 12 breqi ( 𝐵 ( 𝐶𝐷 ) 𝐴𝐵 ( 𝐷 𝐶 ) 𝐴 )
14 11 13 bitr3i ( 𝐴 ( 𝐶𝐷 ) 𝐵𝐵 ( 𝐷 𝐶 ) 𝐴 )
15 3 14 sylib ( 𝜑𝐵 ( 𝐷 𝐶 ) 𝐴 )
16 6 9 15 brcoffn ( 𝜑 → ( 𝐵 𝐶 ( 𝐶𝐵 ) ∧ ( 𝐶𝐵 ) 𝐷 𝐴 ) )
17 f1orel ( 𝐶 : 𝑌1-1-onto𝑍 → Rel 𝐶 )
18 relbrcnvg ( Rel 𝐶 → ( 𝐵 𝐶 ( 𝐶𝐵 ) ↔ ( 𝐶𝐵 ) 𝐶 𝐵 ) )
19 1 17 18 3syl ( 𝜑 → ( 𝐵 𝐶 ( 𝐶𝐵 ) ↔ ( 𝐶𝐵 ) 𝐶 𝐵 ) )
20 f1orel ( 𝐷 : 𝑋1-1-onto𝑌 → Rel 𝐷 )
21 relbrcnvg ( Rel 𝐷 → ( ( 𝐶𝐵 ) 𝐷 𝐴𝐴 𝐷 ( 𝐶𝐵 ) ) )
22 2 20 21 3syl ( 𝜑 → ( ( 𝐶𝐵 ) 𝐷 𝐴𝐴 𝐷 ( 𝐶𝐵 ) ) )
23 19 22 anbi12d ( 𝜑 → ( ( 𝐵 𝐶 ( 𝐶𝐵 ) ∧ ( 𝐶𝐵 ) 𝐷 𝐴 ) ↔ ( ( 𝐶𝐵 ) 𝐶 𝐵𝐴 𝐷 ( 𝐶𝐵 ) ) ) )
24 16 23 mpbid ( 𝜑 → ( ( 𝐶𝐵 ) 𝐶 𝐵𝐴 𝐷 ( 𝐶𝐵 ) ) )