Metamath Proof Explorer

Theorem brecop

Description: Binary relation on a quotient set. Lemma for real number construction. (Contributed by NM, 29-Jan-1996)

Ref Expression
Hypotheses brecop.1 
|- .~ e. _V
brecop.2 
|- .~ Er ( G X. G )
brecop.4 
|- H = ( ( G X. G ) /. .~ )
brecop.5 
|- .<_ = { <. x , y >. | ( ( x e. H /\ y e. H ) /\ E. z E. w E. v E. u ( ( x = [ <. z , w >. ] .~ /\ y = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) ) }
brecop.6 
|- ( ( ( ( z e. G /\ w e. G ) /\ ( A e. G /\ B e. G ) ) /\ ( ( v e. G /\ u e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) ) -> ( ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ /\ [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ ) -> ( ph <-> ps ) ) )
Assertion brecop 
|- ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ( [ <. A , B >. ] .~ .<_ [ <. C , D >. ] .~ <-> ps ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 brecop.1 
 |-  .~ e. _V
2 brecop.2 
 |-  .~ Er ( G X. G )
3 brecop.4 
 |-  H = ( ( G X. G ) /. .~ )
4 brecop.5 
 |-  .<_ = { <. x , y >. | ( ( x e. H /\ y e. H ) /\ E. z E. w E. v E. u ( ( x = [ <. z , w >. ] .~ /\ y = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) ) }
5 brecop.6 
 |-  ( ( ( ( z e. G /\ w e. G ) /\ ( A e. G /\ B e. G ) ) /\ ( ( v e. G /\ u e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) ) -> ( ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ /\ [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ ) -> ( ph <-> ps ) ) )
6 1 3 ecopqsi 
 |-  ( ( A e. G /\ B e. G ) -> [ <. A , B >. ] .~ e. H )
7 1 3 ecopqsi 
 |-  ( ( C e. G /\ D e. G ) -> [ <. C , D >. ] .~ e. H )
8 df-br 
 |-  ( [ <. A , B >. ] .~ .<_ [ <. C , D >. ] .~ <-> <. [ <. A , B >. ] .~ , [ <. C , D >. ] .~ >. e. .<_ )
9 4 eleq2i 
 |-  ( <. [ <. A , B >. ] .~ , [ <. C , D >. ] .~ >. e. .<_ <-> <. [ <. A , B >. ] .~ , [ <. C , D >. ] .~ >. e. { <. x , y >. | ( ( x e. H /\ y e. H ) /\ E. z E. w E. v E. u ( ( x = [ <. z , w >. ] .~ /\ y = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) ) } )
10 8 9 bitri 
 |-  ( [ <. A , B >. ] .~ .<_ [ <. C , D >. ] .~ <-> <. [ <. A , B >. ] .~ , [ <. C , D >. ] .~ >. e. { <. x , y >. | ( ( x e. H /\ y e. H ) /\ E. z E. w E. v E. u ( ( x = [ <. z , w >. ] .~ /\ y = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) ) } )
11 eqeq1 
 |-  ( x = [ <. A , B >. ] .~ -> ( x = [ <. z , w >. ] .~ <-> [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ ) )
12 11 anbi1d 
 |-  ( x = [ <. A , B >. ] .~ -> ( ( x = [ <. z , w >. ] .~ /\ y = [ <. v , u >. ] .~ ) <-> ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ y = [ <. v , u >. ] .~ ) ) )
13 12 anbi1d 
 |-  ( x = [ <. A , B >. ] .~ -> ( ( ( x = [ <. z , w >. ] .~ /\ y = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) <-> ( ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ y = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) ) )
14 13 4exbidv 
 |-  ( x = [ <. A , B >. ] .~ -> ( E. z E. w E. v E. u ( ( x = [ <. z , w >. ] .~ /\ y = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) <-> E. z E. w E. v E. u ( ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ y = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) ) )
15 eqeq1 
 |-  ( y = [ <. C , D >. ] .~ -> ( y = [ <. v , u >. ] .~ <-> [ <. C , D >. ] .~ = [ <. v , u >. ] .~ ) )
16 15 anbi2d 
 |-  ( y = [ <. C , D >. ] .~ -> ( ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ y = [ <. v , u >. ] .~ ) <-> ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ [ <. C , D >. ] .~ = [ <. v , u >. ] .~ ) ) )
17 16 anbi1d 
 |-  ( y = [ <. C , D >. ] .~ -> ( ( ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ y = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) <-> ( ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ [ <. C , D >. ] .~ = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) ) )
18 17 4exbidv 
 |-  ( y = [ <. C , D >. ] .~ -> ( E. z E. w E. v E. u ( ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ y = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) <-> E. z E. w E. v E. u ( ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ [ <. C , D >. ] .~ = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) ) )
19 14 18 opelopab2 
 |-  ( ( [ <. A , B >. ] .~ e. H /\ [ <. C , D >. ] .~ e. H ) -> ( <. [ <. A , B >. ] .~ , [ <. C , D >. ] .~ >. e. { <. x , y >. | ( ( x e. H /\ y e. H ) /\ E. z E. w E. v E. u ( ( x = [ <. z , w >. ] .~ /\ y = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) ) } <-> E. z E. w E. v E. u ( ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ [ <. C , D >. ] .~ = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) ) )
20 10 19 bitrid 
 |-  ( ( [ <. A , B >. ] .~ e. H /\ [ <. C , D >. ] .~ e. H ) -> ( [ <. A , B >. ] .~ .<_ [ <. C , D >. ] .~ <-> E. z E. w E. v E. u ( ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ [ <. C , D >. ] .~ = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) ) )
21 6 7 20 syl2an 
 |-  ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ( [ <. A , B >. ] .~ .<_ [ <. C , D >. ] .~ <-> E. z E. w E. v E. u ( ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ [ <. C , D >. ] .~ = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) ) )
22 opeq12 
 |-  ( ( z = A /\ w = B ) -> <. z , w >. = <. A , B >. )
23 22 eceq1d 
 |-  ( ( z = A /\ w = B ) -> [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ )
24 opeq12 
 |-  ( ( v = C /\ u = D ) -> <. v , u >. = <. C , D >. )
25 24 eceq1d 
 |-  ( ( v = C /\ u = D ) -> [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ )
26 23 25 anim12i 
 |-  ( ( ( z = A /\ w = B ) /\ ( v = C /\ u = D ) ) -> ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ /\ [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ ) )
27 opelxpi 
 |-  ( ( A e. G /\ B e. G ) -> <. A , B >. e. ( G X. G ) )
28 opelxp 
 |-  ( <. z , w >. e. ( G X. G ) <-> ( z e. G /\ w e. G ) )
29 2 a1i 
 |-  ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ -> .~ Er ( G X. G ) )
30 id 
 |-  ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ -> [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ )
31 29 30 ereldm 
 |-  ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ -> ( <. z , w >. e. ( G X. G ) <-> <. A , B >. e. ( G X. G ) ) )
32 28 31 bitr3id 
 |-  ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ -> ( ( z e. G /\ w e. G ) <-> <. A , B >. e. ( G X. G ) ) )
33 27 32 imbitrrid 
 |-  ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ -> ( ( A e. G /\ B e. G ) -> ( z e. G /\ w e. G ) ) )
34 opelxpi 
 |-  ( ( C e. G /\ D e. G ) -> <. C , D >. e. ( G X. G ) )
35 opelxp 
 |-  ( <. v , u >. e. ( G X. G ) <-> ( v e. G /\ u e. G ) )
36 2 a1i 
 |-  ( [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ -> .~ Er ( G X. G ) )
37 id 
 |-  ( [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ -> [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ )
38 36 37 ereldm 
 |-  ( [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ -> ( <. v , u >. e. ( G X. G ) <-> <. C , D >. e. ( G X. G ) ) )
39 35 38 bitr3id 
 |-  ( [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ -> ( ( v e. G /\ u e. G ) <-> <. C , D >. e. ( G X. G ) ) )
40 34 39 imbitrrid 
 |-  ( [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ -> ( ( C e. G /\ D e. G ) -> ( v e. G /\ u e. G ) ) )
41 33 40 im2anan9 
 |-  ( ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ /\ [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ ) -> ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ( ( z e. G /\ w e. G ) /\ ( v e. G /\ u e. G ) ) ) )
42 5 an4s 
 |-  ( ( ( ( z e. G /\ w e. G ) /\ ( v e. G /\ u e. G ) ) /\ ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) ) -> ( ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ /\ [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ ) -> ( ph <-> ps ) ) )
43 42 ex 
 |-  ( ( ( z e. G /\ w e. G ) /\ ( v e. G /\ u e. G ) ) -> ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ( ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ /\ [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ ) -> ( ph <-> ps ) ) ) )
44 43 com13 
 |-  ( ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ /\ [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ ) -> ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ( ( ( z e. G /\ w e. G ) /\ ( v e. G /\ u e. G ) ) -> ( ph <-> ps ) ) ) )
45 41 44 mpdd 
 |-  ( ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ /\ [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ ) -> ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ( ph <-> ps ) ) )
46 45 pm5.74d 
 |-  ( ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ /\ [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ ) -> ( ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ph ) <-> ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ps ) ) )
47 26 46 cgsex4g 
 |-  ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ( E. z E. w E. v E. u ( ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ /\ [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ ) /\ ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ph ) ) <-> ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ps ) ) )
48 eqcom 
 |-  ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ <-> [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ )
49 eqcom 
 |-  ( [ <. C , D >. ] .~ = [ <. v , u >. ] .~ <-> [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ )
50 48 49 anbi12i 
 |-  ( ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ [ <. C , D >. ] .~ = [ <. v , u >. ] .~ ) <-> ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ /\ [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ ) )
51 50 a1i 
 |-  ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ( ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ [ <. C , D >. ] .~ = [ <. v , u >. ] .~ ) <-> ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ /\ [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ ) ) )
52 biimt 
 |-  ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ( ph <-> ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ph ) ) )
53 51 52 anbi12d 
 |-  ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ( ( ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ [ <. C , D >. ] .~ = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) <-> ( ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ /\ [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ ) /\ ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ph ) ) ) )
54 53 4exbidv 
 |-  ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ( E. z E. w E. v E. u ( ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ [ <. C , D >. ] .~ = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) <-> E. z E. w E. v E. u ( ( [ <. z , w >. ] .~ = [ <. A , B >. ] .~ /\ [ <. v , u >. ] .~ = [ <. C , D >. ] .~ ) /\ ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ph ) ) ) )
55 biimt 
 |-  ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ( ps <-> ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ps ) ) )
56 47 54 55 3bitr4d 
 |-  ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ( E. z E. w E. v E. u ( ( [ <. A , B >. ] .~ = [ <. z , w >. ] .~ /\ [ <. C , D >. ] .~ = [ <. v , u >. ] .~ ) /\ ph ) <-> ps ) )
57 21 56 bitrd 
 |-  ( ( ( A e. G /\ B e. G ) /\ ( C e. G /\ D e. G ) ) -> ( [ <. A , B >. ] .~ .<_ [ <. C , D >. ] .~ <-> ps ) )