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Theorem ordthmeolem

Description: Lemma for ordthmeo . (Contributed by Mario Carneiro, 9-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses ordthmeo.1 𝑋 = dom 𝑅
ordthmeo.2 𝑌 = dom 𝑆
Assertion ordthmeolem ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → 𝐹 ∈ ( ( ordTop ‘ 𝑅 ) Cn ( ordTop ‘ 𝑆 ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ordthmeo.1 𝑋 = dom 𝑅
2 ordthmeo.2 𝑌 = dom 𝑆
3 isof1o ( 𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) → 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 )
4 3 3ad2ant3 ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 )
5 f1of ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌𝐹 : 𝑋𝑌 )
6 4 5 syl ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → 𝐹 : 𝑋𝑌 )
7 fimacnv ( 𝐹 : 𝑋𝑌 → ( 𝐹𝑌 ) = 𝑋 )
8 6 7 syl ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ( 𝐹𝑌 ) = 𝑋 )
9 1 ordttopon ( 𝑅𝑉 → ( ordTop ‘ 𝑅 ) ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) )
10 9 3ad2ant1 ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ( ordTop ‘ 𝑅 ) ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) )
11 toponmax ( ( ordTop ‘ 𝑅 ) ∈ ( TopOn ‘ 𝑋 ) → 𝑋 ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
12 10 11 syl ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → 𝑋 ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
13 8 12 eqeltrd ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ( 𝐹𝑌 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
14 elsni ( 𝑧 ∈ { 𝑌 } → 𝑧 = 𝑌 )
15 14 imaeq2d ( 𝑧 ∈ { 𝑌 } → ( 𝐹𝑧 ) = ( 𝐹𝑌 ) )
16 15 eleq1d ( 𝑧 ∈ { 𝑌 } → ( ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ↔ ( 𝐹𝑌 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ) )
17 13 16 syl5ibrcom ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ( 𝑧 ∈ { 𝑌 } → ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ) )
18 17 ralrimiv ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ∀ 𝑧 ∈ { 𝑌 } ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
19 cnvimass ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ⊆ dom 𝐹
20 f1odm ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 → dom 𝐹 = 𝑋 )
21 4 20 syl ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → dom 𝐹 = 𝑋 )
22 21 adantr ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → dom 𝐹 = 𝑋 )
23 19 22 sseqtrid ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ⊆ 𝑋 )
24 sseqin2 ( ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ⊆ 𝑋 ↔ ( 𝑋 ∩ ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ) = ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) )
25 23 24 sylib ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → ( 𝑋 ∩ ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ) = ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) )
26 4 ad2antrr ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 )
27 f1ofn ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌𝐹 Fn 𝑋 )
28 26 27 syl ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → 𝐹 Fn 𝑋 )
29 elpreima ( 𝐹 Fn 𝑋 → ( 𝑧 ∈ ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ↔ ( 𝑧𝑋 ∧ ( 𝐹𝑧 ) ∈ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ) )
30 28 29 syl ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( 𝑧 ∈ ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ↔ ( 𝑧𝑋 ∧ ( 𝐹𝑧 ) ∈ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ) )
31 simpr ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → 𝑧𝑋 )
32 31 biantrurd ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( ( 𝐹𝑧 ) ∈ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ↔ ( 𝑧𝑋 ∧ ( 𝐹𝑧 ) ∈ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ) )
33 6 adantr ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → 𝐹 : 𝑋𝑌 )
34 33 ffvelrnda ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( 𝐹𝑧 ) ∈ 𝑌 )
35 breq1 ( 𝑦 = ( 𝐹𝑧 ) → ( 𝑦 𝑆 𝑥 ↔ ( 𝐹𝑧 ) 𝑆 𝑥 ) )
36 35 notbid ( 𝑦 = ( 𝐹𝑧 ) → ( ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 ↔ ¬ ( 𝐹𝑧 ) 𝑆 𝑥 ) )
37 36 elrab3 ( ( 𝐹𝑧 ) ∈ 𝑌 → ( ( 𝐹𝑧 ) ∈ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ↔ ¬ ( 𝐹𝑧 ) 𝑆 𝑥 ) )
38 34 37 syl ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( ( 𝐹𝑧 ) ∈ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ↔ ¬ ( 𝐹𝑧 ) 𝑆 𝑥 ) )
39 simpll3 ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → 𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) )
40 f1ocnv ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌 𝐹 : 𝑌1-1-onto𝑋 )
41 f1of ( 𝐹 : 𝑌1-1-onto𝑋 𝐹 : 𝑌𝑋 )
42 4 40 41 3syl ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → 𝐹 : 𝑌𝑋 )
43 42 ffvelrnda ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → ( 𝐹𝑥 ) ∈ 𝑋 )
44 43 adantr ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( 𝐹𝑥 ) ∈ 𝑋 )
45 isorel ( ( 𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ∧ ( 𝑧𝑋 ∧ ( 𝐹𝑥 ) ∈ 𝑋 ) ) → ( 𝑧 𝑅 ( 𝐹𝑥 ) ↔ ( 𝐹𝑧 ) 𝑆 ( 𝐹 ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) ) )
46 39 31 44 45 syl12anc ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( 𝑧 𝑅 ( 𝐹𝑥 ) ↔ ( 𝐹𝑧 ) 𝑆 ( 𝐹 ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) ) )
47 f1ocnvfv2 ( ( 𝐹 : 𝑋1-1-onto𝑌𝑥𝑌 ) → ( 𝐹 ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) = 𝑥 )
48 4 47 sylan ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → ( 𝐹 ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) = 𝑥 )
49 48 adantr ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( 𝐹 ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) = 𝑥 )
50 49 breq2d ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( ( 𝐹𝑧 ) 𝑆 ( 𝐹 ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) ↔ ( 𝐹𝑧 ) 𝑆 𝑥 ) )
51 46 50 bitrd ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( 𝑧 𝑅 ( 𝐹𝑥 ) ↔ ( 𝐹𝑧 ) 𝑆 𝑥 ) )
52 51 notbid ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( ¬ 𝑧 𝑅 ( 𝐹𝑥 ) ↔ ¬ ( 𝐹𝑧 ) 𝑆 𝑥 ) )
53 38 52 bitr4d ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( ( 𝐹𝑧 ) ∈ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ↔ ¬ 𝑧 𝑅 ( 𝐹𝑥 ) ) )
54 30 32 53 3bitr2d ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( 𝑧 ∈ ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ↔ ¬ 𝑧 𝑅 ( 𝐹𝑥 ) ) )
55 54 rabbi2dva ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → ( 𝑋 ∩ ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ) = { 𝑧𝑋 ∣ ¬ 𝑧 𝑅 ( 𝐹𝑥 ) } )
56 25 55 eqtr3d ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) = { 𝑧𝑋 ∣ ¬ 𝑧 𝑅 ( 𝐹𝑥 ) } )
57 simpl1 ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → 𝑅𝑉 )
58 1 ordtopn1 ( ( 𝑅𝑉 ∧ ( 𝐹𝑥 ) ∈ 𝑋 ) → { 𝑧𝑋 ∣ ¬ 𝑧 𝑅 ( 𝐹𝑥 ) } ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
59 57 43 58 syl2anc ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → { 𝑧𝑋 ∣ ¬ 𝑧 𝑅 ( 𝐹𝑥 ) } ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
60 56 59 eqeltrd ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
61 60 ralrimiva ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ∀ 𝑥𝑌 ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
62 dmexg ( 𝑆𝑊 → dom 𝑆 ∈ V )
63 2 62 eqeltrid ( 𝑆𝑊𝑌 ∈ V )
64 63 3ad2ant2 ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → 𝑌 ∈ V )
65 rabexg ( 𝑌 ∈ V → { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ∈ V )
66 64 65 syl ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ∈ V )
67 66 ralrimivw ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ∀ 𝑥𝑌 { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ∈ V )
68 eqid ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) = ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } )
69 imaeq2 ( 𝑧 = { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } → ( 𝐹𝑧 ) = ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) )
70 69 eleq1d ( 𝑧 = { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } → ( ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ↔ ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ) )
71 68 70 ralrnmptw ( ∀ 𝑥𝑌 { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ∈ V → ( ∀ 𝑧 ∈ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ↔ ∀ 𝑥𝑌 ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ) )
72 67 71 syl ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ( ∀ 𝑧 ∈ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ↔ ∀ 𝑥𝑌 ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ) )
73 61 72 mpbird ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ∀ 𝑧 ∈ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
74 cnvimass ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ⊆ dom 𝐹
75 74 22 sseqtrid ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ⊆ 𝑋 )
76 sseqin2 ( ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ⊆ 𝑋 ↔ ( 𝑋 ∩ ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) = ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) )
77 75 76 sylib ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → ( 𝑋 ∩ ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) = ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) )
78 elpreima ( 𝐹 Fn 𝑋 → ( 𝑧 ∈ ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ↔ ( 𝑧𝑋 ∧ ( 𝐹𝑧 ) ∈ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) )
79 28 78 syl ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( 𝑧 ∈ ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ↔ ( 𝑧𝑋 ∧ ( 𝐹𝑧 ) ∈ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) )
80 31 biantrurd ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( ( 𝐹𝑧 ) ∈ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ↔ ( 𝑧𝑋 ∧ ( 𝐹𝑧 ) ∈ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) )
81 breq2 ( 𝑦 = ( 𝐹𝑧 ) → ( 𝑥 𝑆 𝑦𝑥 𝑆 ( 𝐹𝑧 ) ) )
82 81 notbid ( 𝑦 = ( 𝐹𝑧 ) → ( ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 ↔ ¬ 𝑥 𝑆 ( 𝐹𝑧 ) ) )
83 82 elrab3 ( ( 𝐹𝑧 ) ∈ 𝑌 → ( ( 𝐹𝑧 ) ∈ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ↔ ¬ 𝑥 𝑆 ( 𝐹𝑧 ) ) )
84 34 83 syl ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( ( 𝐹𝑧 ) ∈ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ↔ ¬ 𝑥 𝑆 ( 𝐹𝑧 ) ) )
85 isorel ( ( 𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ∧ ( ( 𝐹𝑥 ) ∈ 𝑋𝑧𝑋 ) ) → ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑅 𝑧 ↔ ( 𝐹 ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) 𝑆 ( 𝐹𝑧 ) ) )
86 39 44 31 85 syl12anc ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑅 𝑧 ↔ ( 𝐹 ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) 𝑆 ( 𝐹𝑧 ) ) )
87 49 breq1d ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( ( 𝐹 ‘ ( 𝐹𝑥 ) ) 𝑆 ( 𝐹𝑧 ) ↔ 𝑥 𝑆 ( 𝐹𝑧 ) ) )
88 86 87 bitrd ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( ( 𝐹𝑥 ) 𝑅 𝑧𝑥 𝑆 ( 𝐹𝑧 ) ) )
89 88 notbid ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( ¬ ( 𝐹𝑥 ) 𝑅 𝑧 ↔ ¬ 𝑥 𝑆 ( 𝐹𝑧 ) ) )
90 84 89 bitr4d ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( ( 𝐹𝑧 ) ∈ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ↔ ¬ ( 𝐹𝑥 ) 𝑅 𝑧 ) )
91 79 80 90 3bitr2d ( ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) ∧ 𝑧𝑋 ) → ( 𝑧 ∈ ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ↔ ¬ ( 𝐹𝑥 ) 𝑅 𝑧 ) )
92 91 rabbi2dva ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → ( 𝑋 ∩ ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) = { 𝑧𝑋 ∣ ¬ ( 𝐹𝑥 ) 𝑅 𝑧 } )
93 77 92 eqtr3d ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) = { 𝑧𝑋 ∣ ¬ ( 𝐹𝑥 ) 𝑅 𝑧 } )
94 1 ordtopn2 ( ( 𝑅𝑉 ∧ ( 𝐹𝑥 ) ∈ 𝑋 ) → { 𝑧𝑋 ∣ ¬ ( 𝐹𝑥 ) 𝑅 𝑧 } ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
95 57 43 94 syl2anc ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → { 𝑧𝑋 ∣ ¬ ( 𝐹𝑥 ) 𝑅 𝑧 } ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
96 93 95 eqeltrd ( ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) ∧ 𝑥𝑌 ) → ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
97 96 ralrimiva ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ∀ 𝑥𝑌 ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
98 rabexg ( 𝑌 ∈ V → { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ∈ V )
99 64 98 syl ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ∈ V )
100 99 ralrimivw ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ∀ 𝑥𝑌 { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ∈ V )
101 eqid ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) = ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } )
102 imaeq2 ( 𝑧 = { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } → ( 𝐹𝑧 ) = ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) )
103 102 eleq1d ( 𝑧 = { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } → ( ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ↔ ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ) )
104 101 103 ralrnmptw ( ∀ 𝑥𝑌 { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ∈ V → ( ∀ 𝑧 ∈ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ↔ ∀ 𝑥𝑌 ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ) )
105 100 104 syl ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ( ∀ 𝑧 ∈ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ↔ ∀ 𝑥𝑌 ( 𝐹 “ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ) )
106 97 105 mpbird ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ∀ 𝑧 ∈ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
107 ralunb ( ∀ 𝑧 ∈ ( ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∪ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ↔ ( ∀ 𝑧 ∈ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ) )
108 73 106 107 sylanbrc ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ∀ 𝑧 ∈ ( ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∪ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
109 ralunb ( ∀ 𝑧 ∈ ( { 𝑌 } ∪ ( ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∪ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) ) ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ↔ ( ∀ 𝑧 ∈ { 𝑌 } ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∪ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ) )
110 18 108 109 sylanbrc ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ∀ 𝑧 ∈ ( { 𝑌 } ∪ ( ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∪ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) ) ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) )
111 eqid ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) = ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } )
112 eqid ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) = ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } )
113 2 111 112 ordtuni ( 𝑆𝑊𝑌 = ( { 𝑌 } ∪ ( ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∪ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) ) )
114 113 63 eqeltrrd ( 𝑆𝑊 ( { 𝑌 } ∪ ( ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∪ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) ) ∈ V )
115 uniexb ( ( { 𝑌 } ∪ ( ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∪ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) ) ∈ V ↔ ( { 𝑌 } ∪ ( ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∪ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) ) ∈ V )
116 114 115 sylibr ( 𝑆𝑊 → ( { 𝑌 } ∪ ( ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∪ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) ) ∈ V )
117 116 3ad2ant2 ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ( { 𝑌 } ∪ ( ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∪ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) ) ∈ V )
118 2 111 112 ordtval ( 𝑆𝑊 → ( ordTop ‘ 𝑆 ) = ( topGen ‘ ( fi ‘ ( { 𝑌 } ∪ ( ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∪ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) ) ) ) )
119 118 3ad2ant2 ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ( ordTop ‘ 𝑆 ) = ( topGen ‘ ( fi ‘ ( { 𝑌 } ∪ ( ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∪ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) ) ) ) )
120 2 ordttopon ( 𝑆𝑊 → ( ordTop ‘ 𝑆 ) ∈ ( TopOn ‘ 𝑌 ) )
121 120 3ad2ant2 ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ( ordTop ‘ 𝑆 ) ∈ ( TopOn ‘ 𝑌 ) )
122 10 117 119 121 subbascn ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → ( 𝐹 ∈ ( ( ordTop ‘ 𝑅 ) Cn ( ordTop ‘ 𝑆 ) ) ↔ ( 𝐹 : 𝑋𝑌 ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( { 𝑌 } ∪ ( ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑦 𝑆 𝑥 } ) ∪ ran ( 𝑥𝑌 ↦ { 𝑦𝑌 ∣ ¬ 𝑥 𝑆 𝑦 } ) ) ) ( 𝐹𝑧 ) ∈ ( ordTop ‘ 𝑅 ) ) ) )
123 6 110 122 mpbir2and ( ( 𝑅𝑉𝑆𝑊𝐹 Isom 𝑅 , 𝑆 ( 𝑋 , 𝑌 ) ) → 𝐹 ∈ ( ( ordTop ‘ 𝑅 ) Cn ( ordTop ‘ 𝑆 ) ) )