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Theorem dmrelrnrel

Description: A relation preserving function. (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021)

Ref Expression
Hypotheses dmrelrnrel.x ⊢ Ⅎ x φ
dmrelrnrel.y ⊢ Ⅎ y φ
dmrelrnrel.i ⊢ φ → ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → F ⁡ x S F ⁡ y
dmrelrnrel.b ⊢ φ → B ∈ A
dmrelrnrel.c ⊢ φ → C ∈ A
dmrelrnrel.r ⊢ φ → B R C
Assertion dmrelrnrel ⊢ φ → F ⁡ B S F ⁡ C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dmrelrnrel.x ⊢ Ⅎ x φ
2 dmrelrnrel.y ⊢ Ⅎ y φ
3 dmrelrnrel.i ⊢ φ → ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x R y → F ⁡ x S F ⁡ y
4 dmrelrnrel.b ⊢ φ → B ∈ A
5 dmrelrnrel.c ⊢ φ → C ∈ A
6 dmrelrnrel.r ⊢ φ → B R C
7 id ⊢ φ → φ
8 7 4 5 jca31 ⊢ φ → φ ∧ B ∈ A ∧ C ∈ A
9 nfv ⊢ Ⅎ y B ∈ A
10 2 9 nfan ⊢ Ⅎ y φ ∧ B ∈ A
11 nfv ⊢ Ⅎ y C ∈ A
12 10 11 nfan ⊢ Ⅎ y φ ∧ B ∈ A ∧ C ∈ A
13 nfv ⊢ Ⅎ y B R C → F ⁡ B S F ⁡ C
14 12 13 nfim ⊢ Ⅎ y φ ∧ B ∈ A ∧ C ∈ A → B R C → F ⁡ B S F ⁡ C
15 9 14 nfim ⊢ Ⅎ y B ∈ A → φ ∧ B ∈ A ∧ C ∈ A → B R C → F ⁡ B S F ⁡ C
16 eleq1 ⊢ y = C → y ∈ A ↔ C ∈ A
17 16 anbi2d ⊢ y = C → φ ∧ B ∈ A ∧ y ∈ A ↔ φ ∧ B ∈ A ∧ C ∈ A
18 breq2 ⊢ y = C → B R y ↔ B R C
19 fveq2 ⊢ y = C → F ⁡ y = F ⁡ C
20 19 breq2d ⊢ y = C → F ⁡ B S F ⁡ y ↔ F ⁡ B S F ⁡ C
21 18 20 imbi12d ⊢ y = C → B R y → F ⁡ B S F ⁡ y ↔ B R C → F ⁡ B S F ⁡ C
22 17 21 imbi12d ⊢ y = C → φ ∧ B ∈ A ∧ y ∈ A → B R y → F ⁡ B S F ⁡ y ↔ φ ∧ B ∈ A ∧ C ∈ A → B R C → F ⁡ B S F ⁡ C
23 22 imbi2d ⊢ y = C → B ∈ A → φ ∧ B ∈ A ∧ y ∈ A → B R y → F ⁡ B S F ⁡ y ↔ B ∈ A → φ ∧ B ∈ A ∧ C ∈ A → B R C → F ⁡ B S F ⁡ C
24 nfv ⊢ Ⅎ x B ∈ A
25 1 24 nfan ⊢ Ⅎ x φ ∧ B ∈ A
26 nfv ⊢ Ⅎ x y ∈ A
27 25 26 nfan ⊢ Ⅎ x φ ∧ B ∈ A ∧ y ∈ A
28 nfv ⊢ Ⅎ x B R y → F ⁡ B S F ⁡ y
29 27 28 nfim ⊢ Ⅎ x φ ∧ B ∈ A ∧ y ∈ A → B R y → F ⁡ B S F ⁡ y
30 eleq1 ⊢ x = B → x ∈ A ↔ B ∈ A
31 30 anbi2d ⊢ x = B → φ ∧ x ∈ A ↔ φ ∧ B ∈ A
32 31 anbi1d ⊢ x = B → φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ↔ φ ∧ B ∈ A ∧ y ∈ A
33 breq1 ⊢ x = B → x R y ↔ B R y
34 fveq2 ⊢ x = B → F ⁡ x = F ⁡ B
35 34 breq1d ⊢ x = B → F ⁡ x S F ⁡ y ↔ F ⁡ B S F ⁡ y
36 33 35 imbi12d ⊢ x = B → x R y → F ⁡ x S F ⁡ y ↔ B R y → F ⁡ B S F ⁡ y
37 32 36 imbi12d ⊢ x = B → φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → x R y → F ⁡ x S F ⁡ y ↔ φ ∧ B ∈ A ∧ y ∈ A → B R y → F ⁡ B S F ⁡ y
38 3 r19.21bi ⊢ φ ∧ x ∈ A → ∀ y ∈ A x R y → F ⁡ x S F ⁡ y
39 38 r19.21bi ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → x R y → F ⁡ x S F ⁡ y
40 29 37 39 vtoclg1f ⊢ B ∈ A → φ ∧ B ∈ A ∧ y ∈ A → B R y → F ⁡ B S F ⁡ y
41 15 23 40 vtoclg1f ⊢ C ∈ A → B ∈ A → φ ∧ B ∈ A ∧ C ∈ A → B R C → F ⁡ B S F ⁡ C
42 5 4 41 sylc ⊢ φ → φ ∧ B ∈ A ∧ C ∈ A → B R C → F ⁡ B S F ⁡ C
43 8 6 42 mp2d ⊢ φ → F ⁡ B S F ⁡ C