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Theorem isismty

Description: The condition "is an isometry". (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009)

Ref Expression
Assertion isismty ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑌 ) ) → ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ↔ ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑁 ( 𝐹𝑦 ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ismtyval ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑌 ) ) → ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) = { 𝑓 ∣ ( 𝑓 : 𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝑓𝑥 ) 𝑁 ( 𝑓𝑦 ) ) ) } )
2 1 eleq2d ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑌 ) ) → ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ↔ 𝐹 ∈ { 𝑓 ∣ ( 𝑓 : 𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝑓𝑥 ) 𝑁 ( 𝑓𝑦 ) ) ) } ) )
3 f1of ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌𝐹 : 𝑋𝑌 )
4 3 adantr ( ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑁 ( 𝐹𝑦 ) ) ) → 𝐹 : 𝑋𝑌 )
5 elfvdm ( 𝑀 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) → 𝑋 ∈ dom ∞Met )
6 elfvdm ( 𝑁 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑌 ) → 𝑌 ∈ dom ∞Met )
7 fex2 ( ( 𝐹 : 𝑋𝑌𝑋 ∈ dom ∞Met ∧ 𝑌 ∈ dom ∞Met ) → 𝐹 ∈ V )
8 4 5 6 7 syl3an ( ( ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑁 ( 𝐹𝑦 ) ) ) ∧ 𝑀 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑌 ) ) → 𝐹 ∈ V )
9 8 3expib ( ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑁 ( 𝐹𝑦 ) ) ) → ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑌 ) ) → 𝐹 ∈ V ) )
10 9 com12 ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑌 ) ) → ( ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑁 ( 𝐹𝑦 ) ) ) → 𝐹 ∈ V ) )
11 f1oeq1 ( 𝑓 = 𝐹 → ( 𝑓 : 𝑋1-1-onto𝑌𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 ) )
12 fveq1 ( 𝑓 = 𝐹 → ( 𝑓𝑥 ) = ( 𝐹𝑥 ) )
13 fveq1 ( 𝑓 = 𝐹 → ( 𝑓𝑦 ) = ( 𝐹𝑦 ) )
14 12 13 oveq12d ( 𝑓 = 𝐹 → ( ( 𝑓𝑥 ) 𝑁 ( 𝑓𝑦 ) ) = ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑁 ( 𝐹𝑦 ) ) )
15 14 eqeq2d ( 𝑓 = 𝐹 → ( ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝑓𝑥 ) 𝑁 ( 𝑓𝑦 ) ) ↔ ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑁 ( 𝐹𝑦 ) ) ) )
16 15 2ralbidv ( 𝑓 = 𝐹 → ( ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝑓𝑥 ) 𝑁 ( 𝑓𝑦 ) ) ↔ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑁 ( 𝐹𝑦 ) ) ) )
17 11 16 anbi12d ( 𝑓 = 𝐹 → ( ( 𝑓 : 𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝑓𝑥 ) 𝑁 ( 𝑓𝑦 ) ) ) ↔ ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑁 ( 𝐹𝑦 ) ) ) ) )
18 17 elab3g ( ( ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑁 ( 𝐹𝑦 ) ) ) → 𝐹 ∈ V ) → ( 𝐹 ∈ { 𝑓 ∣ ( 𝑓 : 𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝑓𝑥 ) 𝑁 ( 𝑓𝑦 ) ) ) } ↔ ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑁 ( 𝐹𝑦 ) ) ) ) )
19 10 18 syl ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑌 ) ) → ( 𝐹 ∈ { 𝑓 ∣ ( 𝑓 : 𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝑓𝑥 ) 𝑁 ( 𝑓𝑦 ) ) ) } ↔ ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑁 ( 𝐹𝑦 ) ) ) ) )
20 2 19 bitrd ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met ‘ 𝑌 ) ) → ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ↔ ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 ∧ ∀ 𝑥𝑋𝑦𝑋 ( 𝑥 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑁 ( 𝐹𝑦 ) ) ) ) )