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Theorem fcoinvbr

Description: Binary relation for the equivalence relation from fcoinver . (Contributed by Thierry Arnoux, 3-Jan-2020)

Ref Expression
Hypothesis fcoinvbr.e ⊢ ∼ ˙ = F -1 ∘ F
Assertion fcoinvbr ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → X ∼ ˙ Y ↔ F ⁡ X = F ⁡ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fcoinvbr.e ⊢ ∼ ˙ = F -1 ∘ F
2 1 breqi ⊢ X ∼ ˙ Y ↔ X F -1 ∘ F Y
3 brcog ⊢ X ∈ A ∧ Y ∈ A → X F -1 ∘ F Y ↔ ∃ z X F z ∧ z F -1 Y
4 2 3 bitrid ⊢ X ∈ A ∧ Y ∈ A → X ∼ ˙ Y ↔ ∃ z X F z ∧ z F -1 Y
5 4 3adant1 ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → X ∼ ˙ Y ↔ ∃ z X F z ∧ z F -1 Y
6 fvex ⊢ F ⁡ X ∈ V
7 6 eqvinc ⊢ F ⁡ X = F ⁡ Y ↔ ∃ z z = F ⁡ X ∧ z = F ⁡ Y
8 eqcom ⊢ z = F ⁡ X ↔ F ⁡ X = z
9 eqcom ⊢ z = F ⁡ Y ↔ F ⁡ Y = z
10 8 9 anbi12i ⊢ z = F ⁡ X ∧ z = F ⁡ Y ↔ F ⁡ X = z ∧ F ⁡ Y = z
11 10 exbii ⊢ ∃ z z = F ⁡ X ∧ z = F ⁡ Y ↔ ∃ z F ⁡ X = z ∧ F ⁡ Y = z
12 7 11 bitri ⊢ F ⁡ X = F ⁡ Y ↔ ∃ z F ⁡ X = z ∧ F ⁡ Y = z
13 fnbrfvb ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A → F ⁡ X = z ↔ X F z
14 13 3adant3 ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ⁡ X = z ↔ X F z
15 fnbrfvb ⊢ F Fn A ∧ Y ∈ A → F ⁡ Y = z ↔ Y F z
16 15 3adant2 ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ⁡ Y = z ↔ Y F z
17 14 16 anbi12d ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ⁡ X = z ∧ F ⁡ Y = z ↔ X F z ∧ Y F z
18 vex ⊢ z ∈ V
19 brcnvg ⊢ z ∈ V ∧ Y ∈ A → z F -1 Y ↔ Y F z
20 18 19 mpan ⊢ Y ∈ A → z F -1 Y ↔ Y F z
21 20 3ad2ant3 ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → z F -1 Y ↔ Y F z
22 21 anbi2d ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → X F z ∧ z F -1 Y ↔ X F z ∧ Y F z
23 17 22 bitr4d ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ⁡ X = z ∧ F ⁡ Y = z ↔ X F z ∧ z F -1 Y
24 23 exbidv ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → ∃ z F ⁡ X = z ∧ F ⁡ Y = z ↔ ∃ z X F z ∧ z F -1 Y
25 12 24 bitrid ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → F ⁡ X = F ⁡ Y ↔ ∃ z X F z ∧ z F -1 Y
26 5 25 bitr4d ⊢ F Fn A ∧ X ∈ A ∧ Y ∈ A → X ∼ ˙ Y ↔ F ⁡ X = F ⁡ Y