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Theorem f1ofvswap

Description: Swapping two values in a bijection between two classes yields another bijection between those classes. (Contributed by BTernaryTau, 31-Aug-2024)

Ref Expression
Assertion f1ofvswap ⊢ F : A ⟶ 1-1 onto B ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ↾ A ∖ X Y ∪ X F ⁡ Y Y F ⁡ X : A ⟶ 1-1 onto B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 f1oi ⊢ I ↾ A ∖ X Y : A ∖ X Y ⟶ 1-1 onto A ∖ X Y
2 f1oprswap ⊢ X ∈ A ∧ Y ∈ A → X Y Y X : X Y ⟶ 1-1 onto X Y
3 disjdifr ⊢ A ∖ X Y ∩ X Y = ∅
4 f1oun ⊢ I ↾ A ∖ X Y : A ∖ X Y ⟶ 1-1 onto A ∖ X Y ∧ X Y Y X : X Y ⟶ 1-1 onto X Y ∧ A ∖ X Y ∩ X Y = ∅ ∧ A ∖ X Y ∩ X Y = ∅ → I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X : A ∖ X Y ∪ X Y ⟶ 1-1 onto A ∖ X Y ∪ X Y
5 3 3 4 mpanr12 ⊢ I ↾ A ∖ X Y : A ∖ X Y ⟶ 1-1 onto A ∖ X Y ∧ X Y Y X : X Y ⟶ 1-1 onto X Y → I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X : A ∖ X Y ∪ X Y ⟶ 1-1 onto A ∖ X Y ∪ X Y
6 1 2 5 sylancr ⊢ X ∈ A ∧ Y ∈ A → I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X : A ∖ X Y ∪ X Y ⟶ 1-1 onto A ∖ X Y ∪ X Y
7 prssi ⊢ X ∈ A ∧ Y ∈ A → X Y ⊆ A
8 undifr ⊢ X Y ⊆ A ↔ A ∖ X Y ∪ X Y = A
9 7 8 sylib ⊢ X ∈ A ∧ Y ∈ A → A ∖ X Y ∪ X Y = A
10 f1oeq23 ⊢ A ∖ X Y ∪ X Y = A ∧ A ∖ X Y ∪ X Y = A → I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X : A ∖ X Y ∪ X Y ⟶ 1-1 onto A ∖ X Y ∪ X Y ↔ I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X : A ⟶ 1-1 onto A
11 9 9 10 syl2anc ⊢ X ∈ A ∧ Y ∈ A → I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X : A ∖ X Y ∪ X Y ⟶ 1-1 onto A ∖ X Y ∪ X Y ↔ I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X : A ⟶ 1-1 onto A
12 6 11 mpbid ⊢ X ∈ A ∧ Y ∈ A → I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X : A ⟶ 1-1 onto A
13 f1oco ⊢ F : A ⟶ 1-1 onto B ∧ I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X : A ⟶ 1-1 onto A → F ∘ I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X : A ⟶ 1-1 onto B
14 12 13 sylan2 ⊢ F : A ⟶ 1-1 onto B ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X : A ⟶ 1-1 onto B
15 14 3impb ⊢ F : A ⟶ 1-1 onto B ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X : A ⟶ 1-1 onto B
16 f1ofn ⊢ F : A ⟶ 1-1 onto B → F Fn A
17 coundi ⊢ F ∘ I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X = F ∘ I ↾ A ∖ X Y ∪ F ∘ X Y Y X
18 fcoconst ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ A → F ∘ X × Y = X × F ⁡ Y
19 18 3adant2 ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ X × Y = X × F ⁡ Y
20 xpsng ⊢ X ∈ A ∧ Y ∈ A → X × Y = X Y
21 20 coeq2d ⊢ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ X × Y = F ∘ X Y
22 21 3adant1 ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ X × Y = F ∘ X Y
23 fvex ⊢ F ⁡ Y ∈ V
24 xpsng ⊢ X ∈ A ∧ F ⁡ Y ∈ V → X × F ⁡ Y = X F ⁡ Y
25 23 24 mpan2 ⊢ X ∈ A → X × F ⁡ Y = X F ⁡ Y
26 25 3ad2ant2 ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → X × F ⁡ Y = X F ⁡ Y
27 19 22 26 3eqtr3d ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ X Y = X F ⁡ Y
28 fcoconst ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A → F ∘ Y × X = Y × F ⁡ X
29 28 3adant3 ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ Y × X = Y × F ⁡ X
30 xpsng ⊢ Y ∈ A ∧ X ∈ A → Y × X = Y X
31 30 coeq2d ⊢ Y ∈ A ∧ X ∈ A → F ∘ Y × X = F ∘ Y X
32 31 ancoms ⊢ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ Y × X = F ∘ Y X
33 32 3adant1 ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ Y × X = F ∘ Y X
34 fvex ⊢ F ⁡ X ∈ V
35 xpsng ⊢ Y ∈ A ∧ F ⁡ X ∈ V → Y × F ⁡ X = Y F ⁡ X
36 34 35 mpan2 ⊢ Y ∈ A → Y × F ⁡ X = Y F ⁡ X
37 36 3ad2ant3 ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → Y × F ⁡ X = Y F ⁡ X
38 29 33 37 3eqtr3d ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ Y X = Y F ⁡ X
39 27 38 uneq12d ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ X Y ∪ F ∘ Y X = X F ⁡ Y ∪ Y F ⁡ X
40 df-pr ⊢ X Y Y X = X Y ∪ Y X
41 40 coeq2i ⊢ F ∘ X Y Y X = F ∘ X Y ∪ Y X
42 coundi ⊢ F ∘ X Y ∪ Y X = F ∘ X Y ∪ F ∘ Y X
43 41 42 eqtri ⊢ F ∘ X Y Y X = F ∘ X Y ∪ F ∘ Y X
44 df-pr ⊢ X F ⁡ Y Y F ⁡ X = X F ⁡ Y ∪ Y F ⁡ X
45 39 43 44 3eqtr4g ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ X Y Y X = X F ⁡ Y Y F ⁡ X
46 45 uneq2d ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ I ↾ A ∖ X Y ∪ F ∘ X Y Y X = F ∘ I ↾ A ∖ X Y ∪ X F ⁡ Y Y F ⁡ X
47 17 46 eqtrid ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X = F ∘ I ↾ A ∖ X Y ∪ X F ⁡ Y Y F ⁡ X
48 coires1 ⊢ F ∘ I ↾ A ∖ X Y = F ↾ A ∖ X Y
49 48 uneq1i ⊢ F ∘ I ↾ A ∖ X Y ∪ X F ⁡ Y Y F ⁡ X = F ↾ A ∖ X Y ∪ X F ⁡ Y Y F ⁡ X
50 47 49 eqtrdi ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X = F ↾ A ∖ X Y ∪ X F ⁡ Y Y F ⁡ X
51 16 50 syl3an1 ⊢ F : A ⟶ 1-1 onto B ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X = F ↾ A ∖ X Y ∪ X F ⁡ Y Y F ⁡ X
52 51 f1oeq1d ⊢ F : A ⟶ 1-1 onto B ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ∘ I ↾ A ∖ X Y ∪ X Y Y X : A ⟶ 1-1 onto B ↔ F ↾ A ∖ X Y ∪ X F ⁡ Y Y F ⁡ X : A ⟶ 1-1 onto B
53 15 52 mpbid ⊢ F : A ⟶ 1-1 onto B ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ↾ A ∖ X Y ∪ X F ⁡ Y Y F ⁡ X : A ⟶ 1-1 onto B