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Theorem isomuspgrlem2

Description: Lemma 2 for isomuspgr . (Contributed by AV, 1-Dec-2022)

Ref Expression
Hypotheses isomushgr.v 𝑉 = ( Vtx ‘ 𝐴 )
isomushgr.w 𝑊 = ( Vtx ‘ 𝐵 )
isomushgr.e 𝐸 = ( Edg ‘ 𝐴 )
isomushgr.k 𝐾 = ( Edg ‘ 𝐵 )
Assertion isomuspgrlem2 ( ( ( 𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph ) ∧ 𝑓 : 𝑉1-1-onto𝑊 ) → ( ∀ 𝑎𝑉𝑏𝑉 ( { 𝑎 , 𝑏 } ∈ 𝐸 ↔ { ( 𝑓𝑎 ) , ( 𝑓𝑏 ) } ∈ 𝐾 ) → ∃ 𝑔 ( 𝑔 : 𝐸1-1-onto𝐾 ∧ ∀ 𝑒𝐸 ( 𝑓𝑒 ) = ( 𝑔𝑒 ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isomushgr.v 𝑉 = ( Vtx ‘ 𝐴 )
2 isomushgr.w 𝑊 = ( Vtx ‘ 𝐵 )
3 isomushgr.e 𝐸 = ( Edg ‘ 𝐴 )
4 isomushgr.k 𝐾 = ( Edg ‘ 𝐵 )
5 3 fvexi 𝐸 ∈ V
6 5 mptex ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) ∈ V
7 eqid ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) = ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) )
8 simplll ( ( ( ( 𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph ) ∧ 𝑓 : 𝑉1-1-onto𝑊 ) ∧ ∀ 𝑎𝑉𝑏𝑉 ( { 𝑎 , 𝑏 } ∈ 𝐸 ↔ { ( 𝑓𝑎 ) , ( 𝑓𝑏 ) } ∈ 𝐾 ) ) → 𝐴 ∈ USPGraph )
9 simplr ( ( ( ( 𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph ) ∧ 𝑓 : 𝑉1-1-onto𝑊 ) ∧ ∀ 𝑎𝑉𝑏𝑉 ( { 𝑎 , 𝑏 } ∈ 𝐸 ↔ { ( 𝑓𝑎 ) , ( 𝑓𝑏 ) } ∈ 𝐾 ) ) → 𝑓 : 𝑉1-1-onto𝑊 )
10 simpr ( ( ( ( 𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph ) ∧ 𝑓 : 𝑉1-1-onto𝑊 ) ∧ ∀ 𝑎𝑉𝑏𝑉 ( { 𝑎 , 𝑏 } ∈ 𝐸 ↔ { ( 𝑓𝑎 ) , ( 𝑓𝑏 ) } ∈ 𝐾 ) ) → ∀ 𝑎𝑉𝑏𝑉 ( { 𝑎 , 𝑏 } ∈ 𝐸 ↔ { ( 𝑓𝑎 ) , ( 𝑓𝑏 ) } ∈ 𝐾 ) )
11 vex 𝑓 ∈ V
12 11 a1i ( ( ( ( 𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph ) ∧ 𝑓 : 𝑉1-1-onto𝑊 ) ∧ ∀ 𝑎𝑉𝑏𝑉 ( { 𝑎 , 𝑏 } ∈ 𝐸 ↔ { ( 𝑓𝑎 ) , ( 𝑓𝑏 ) } ∈ 𝐾 ) ) → 𝑓 ∈ V )
13 simpllr ( ( ( ( 𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph ) ∧ 𝑓 : 𝑉1-1-onto𝑊 ) ∧ ∀ 𝑎𝑉𝑏𝑉 ( { 𝑎 , 𝑏 } ∈ 𝐸 ↔ { ( 𝑓𝑎 ) , ( 𝑓𝑏 ) } ∈ 𝐾 ) ) → 𝐵 ∈ USPGraph )
14 1 2 3 4 7 8 9 10 12 13 isomuspgrlem2e ( ( ( ( 𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph ) ∧ 𝑓 : 𝑉1-1-onto𝑊 ) ∧ ∀ 𝑎𝑉𝑏𝑉 ( { 𝑎 , 𝑏 } ∈ 𝐸 ↔ { ( 𝑓𝑎 ) , ( 𝑓𝑏 ) } ∈ 𝐾 ) ) → ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) : 𝐸1-1-onto𝐾 )
15 1 2 3 4 7 isomuspgrlem2a ( 𝑓 ∈ V → ∀ 𝑒𝐸 ( 𝑓𝑒 ) = ( ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) ‘ 𝑒 ) )
16 11 15 mp1i ( ( ( ( 𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph ) ∧ 𝑓 : 𝑉1-1-onto𝑊 ) ∧ ∀ 𝑎𝑉𝑏𝑉 ( { 𝑎 , 𝑏 } ∈ 𝐸 ↔ { ( 𝑓𝑎 ) , ( 𝑓𝑏 ) } ∈ 𝐾 ) ) → ∀ 𝑒𝐸 ( 𝑓𝑒 ) = ( ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) ‘ 𝑒 ) )
17 14 16 jca ( ( ( ( 𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph ) ∧ 𝑓 : 𝑉1-1-onto𝑊 ) ∧ ∀ 𝑎𝑉𝑏𝑉 ( { 𝑎 , 𝑏 } ∈ 𝐸 ↔ { ( 𝑓𝑎 ) , ( 𝑓𝑏 ) } ∈ 𝐾 ) ) → ( ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) : 𝐸1-1-onto𝐾 ∧ ∀ 𝑒𝐸 ( 𝑓𝑒 ) = ( ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) ‘ 𝑒 ) ) )
18 f1oeq1 ( 𝑔 = ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) → ( 𝑔 : 𝐸1-1-onto𝐾 ↔ ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) : 𝐸1-1-onto𝐾 ) )
19 fveq1 ( 𝑔 = ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) → ( 𝑔𝑒 ) = ( ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) ‘ 𝑒 ) )
20 19 eqeq2d ( 𝑔 = ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) → ( ( 𝑓𝑒 ) = ( 𝑔𝑒 ) ↔ ( 𝑓𝑒 ) = ( ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) ‘ 𝑒 ) ) )
21 20 ralbidv ( 𝑔 = ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) → ( ∀ 𝑒𝐸 ( 𝑓𝑒 ) = ( 𝑔𝑒 ) ↔ ∀ 𝑒𝐸 ( 𝑓𝑒 ) = ( ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) ‘ 𝑒 ) ) )
22 18 21 anbi12d ( 𝑔 = ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) → ( ( 𝑔 : 𝐸1-1-onto𝐾 ∧ ∀ 𝑒𝐸 ( 𝑓𝑒 ) = ( 𝑔𝑒 ) ) ↔ ( ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) : 𝐸1-1-onto𝐾 ∧ ∀ 𝑒𝐸 ( 𝑓𝑒 ) = ( ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) ‘ 𝑒 ) ) ) )
23 22 spcegv ( ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) ∈ V → ( ( ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) : 𝐸1-1-onto𝐾 ∧ ∀ 𝑒𝐸 ( 𝑓𝑒 ) = ( ( 𝑥𝐸 ↦ ( 𝑓𝑥 ) ) ‘ 𝑒 ) ) → ∃ 𝑔 ( 𝑔 : 𝐸1-1-onto𝐾 ∧ ∀ 𝑒𝐸 ( 𝑓𝑒 ) = ( 𝑔𝑒 ) ) ) )
24 6 17 23 mpsyl ( ( ( ( 𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph ) ∧ 𝑓 : 𝑉1-1-onto𝑊 ) ∧ ∀ 𝑎𝑉𝑏𝑉 ( { 𝑎 , 𝑏 } ∈ 𝐸 ↔ { ( 𝑓𝑎 ) , ( 𝑓𝑏 ) } ∈ 𝐾 ) ) → ∃ 𝑔 ( 𝑔 : 𝐸1-1-onto𝐾 ∧ ∀ 𝑒𝐸 ( 𝑓𝑒 ) = ( 𝑔𝑒 ) ) )
25 24 ex ( ( ( 𝐴 ∈ USPGraph ∧ 𝐵 ∈ USPGraph ) ∧ 𝑓 : 𝑉1-1-onto𝑊 ) → ( ∀ 𝑎𝑉𝑏𝑉 ( { 𝑎 , 𝑏 } ∈ 𝐸 ↔ { ( 𝑓𝑎 ) , ( 𝑓𝑏 ) } ∈ 𝐾 ) → ∃ 𝑔 ( 𝑔 : 𝐸1-1-onto𝐾 ∧ ∀ 𝑒𝐸 ( 𝑓𝑒 ) = ( 𝑔𝑒 ) ) ) )