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Theorem grimcnv

Description: The converse of a graph isomorphism is a graph isomorphism. (Contributed by AV, 1-May-2025)

Ref Expression
Assertion grimcnv ⊢ S ∈ UHGraph → F ∈ S GraphIso T → F -1 ∈ T GraphIso S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 eqid ⊢ Vtx ⁡ S = Vtx ⁡ S
2 eqid ⊢ Vtx ⁡ T = Vtx ⁡ T
3 eqid ⊢ iEdg ⁡ S = iEdg ⁡ S
4 eqid ⊢ iEdg ⁡ T = iEdg ⁡ T
5 1 2 3 4 grimprop ⊢ F ∈ S GraphIso T → F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ ∃ j j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i
6 5 adantl ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T → F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ ∃ j j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i
7 f1ocnv ⊢ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T → F -1 : Vtx ⁡ T ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ S
8 7 ad2antrl ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ ∃ j j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → F -1 : Vtx ⁡ T ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ S
9 vex ⊢ j ∈ V
10 cnvexg ⊢ j ∈ V → j -1 ∈ V
11 9 10 mp1i ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → j -1 ∈ V
12 f1ocnv ⊢ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T → j -1 : dom ⁡ iEdg ⁡ T ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ S
13 12 ad2antrl ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → j -1 : dom ⁡ iEdg ⁡ T ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ S
14 f1ofo ⊢ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T → j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ onto dom ⁡ iEdg ⁡ T
15 14 ad2antrl ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ onto dom ⁡ iEdg ⁡ T
16 foelcdmi ⊢ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → ∃ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S j ⁡ y = x
17 15 16 sylan ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i ∧ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → ∃ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S j ⁡ y = x
18 2fveq3 ⊢ i = y → iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y
19 fveq2 ⊢ i = y → iEdg ⁡ S ⁡ i = iEdg ⁡ S ⁡ y
20 19 imaeq2d ⊢ i = y → F iEdg ⁡ S ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ y
21 18 20 eqeq12d ⊢ i = y → iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i ↔ iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y = F iEdg ⁡ S ⁡ y
22 21 rspcv ⊢ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y = F iEdg ⁡ S ⁡ y
23 22 adantl ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y = F iEdg ⁡ S ⁡ y
24 f1ocnvfv1 ⊢ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → j -1 ⁡ j ⁡ y = y
25 24 ad4ant23 ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → j -1 ⁡ j ⁡ y = y
26 25 fveq2d ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ j ⁡ y = iEdg ⁡ S ⁡ y
27 f1of1 ⊢ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T → F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 Vtx ⁡ T
28 27 ad2antlr ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T → F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 Vtx ⁡ T
29 1 3 uhgrss ⊢ S ∈ UHGraph ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → iEdg ⁡ S ⁡ y ⊆ Vtx ⁡ S
30 29 ad5ant15 ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → iEdg ⁡ S ⁡ y ⊆ Vtx ⁡ S
31 f1imacnv ⊢ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 Vtx ⁡ T ∧ iEdg ⁡ S ⁡ y ⊆ Vtx ⁡ S → F -1 F iEdg ⁡ S ⁡ y = iEdg ⁡ S ⁡ y
32 28 30 31 syl2an2r ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → F -1 F iEdg ⁡ S ⁡ y = iEdg ⁡ S ⁡ y
33 32 eqcomd ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → iEdg ⁡ S ⁡ y = F -1 F iEdg ⁡ S ⁡ y
34 33 adantr ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ y = F -1 F iEdg ⁡ S ⁡ y
35 26 34 eqtrd ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ j ⁡ y = F -1 F iEdg ⁡ S ⁡ y
36 35 adantlr ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y = F iEdg ⁡ S ⁡ y ∧ j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ j ⁡ y = F -1 F iEdg ⁡ S ⁡ y
37 simplr ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y = F iEdg ⁡ S ⁡ y ∧ j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y = F iEdg ⁡ S ⁡ y
38 37 eqcomd ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y = F iEdg ⁡ S ⁡ y ∧ j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → F iEdg ⁡ S ⁡ y = iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y
39 38 imaeq2d ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y = F iEdg ⁡ S ⁡ y ∧ j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → F -1 F iEdg ⁡ S ⁡ y = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y
40 36 39 eqtrd ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y = F iEdg ⁡ S ⁡ y ∧ j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ j ⁡ y = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y
41 40 ex ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y = F iEdg ⁡ S ⁡ y → j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ j ⁡ y = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y
42 41 ex ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y = F iEdg ⁡ S ⁡ y → j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ j ⁡ y = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y
43 23 42 syld ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ j ⁡ y = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y
44 43 ex ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T → y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ j ⁡ y = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y
45 44 com23 ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T → ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ j ⁡ y = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y
46 45 impr ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ j ⁡ y = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y
47 eleq1 ⊢ j ⁡ y = x → j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T ↔ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T
48 2fveq3 ⊢ j ⁡ y = x → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ j ⁡ y = iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ x
49 fveq2 ⊢ j ⁡ y = x → iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y = iEdg ⁡ T ⁡ x
50 49 imaeq2d ⊢ j ⁡ y = x → F -1 iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
51 48 50 eqeq12d ⊢ j ⁡ y = x → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ j ⁡ y = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y ↔ iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
52 47 51 imbi12d ⊢ j ⁡ y = x → j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ j ⁡ y = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y ↔ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
53 52 imbi2d ⊢ j ⁡ y = x → y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → j ⁡ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ j ⁡ y = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ y ↔ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
54 46 53 syl5ibcom ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → j ⁡ y = x → y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
55 54 com24 ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → j ⁡ y = x → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
56 55 imp31 ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i ∧ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S → j ⁡ y = x → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
57 56 rexlimdva ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i ∧ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → ∃ y ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S j ⁡ y = x → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
58 17 57 mpd ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i ∧ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T → iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
59 58 ralrimiva ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → ∀ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
60 13 59 jca ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → j -1 : dom ⁡ iEdg ⁡ T ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
61 f1oeq1 ⊢ f = j -1 → f : dom ⁡ iEdg ⁡ T ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ S ↔ j -1 : dom ⁡ iEdg ⁡ T ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ S
62 fveq1 ⊢ f = j -1 → f ⁡ x = j -1 ⁡ x
63 62 fveqeq2d ⊢ f = j -1 → iEdg ⁡ S ⁡ f ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x ↔ iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
64 63 ralbidv ⊢ f = j -1 → ∀ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T iEdg ⁡ S ⁡ f ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x ↔ ∀ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
65 61 64 anbi12d ⊢ f = j -1 → f : dom ⁡ iEdg ⁡ T ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T iEdg ⁡ S ⁡ f ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x ↔ j -1 : dom ⁡ iEdg ⁡ T ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T iEdg ⁡ S ⁡ j -1 ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
66 11 60 65 spcedv ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → ∃ f f : dom ⁡ iEdg ⁡ T ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T iEdg ⁡ S ⁡ f ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
67 66 ex ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T → j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → ∃ f f : dom ⁡ iEdg ⁡ T ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T iEdg ⁡ S ⁡ f ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
68 67 exlimdv ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T → ∃ j j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → ∃ f f : dom ⁡ iEdg ⁡ T ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T iEdg ⁡ S ⁡ f ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
69 68 impr ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ ∃ j j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → ∃ f f : dom ⁡ iEdg ⁡ T ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T iEdg ⁡ S ⁡ f ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
70 grimdmrel ⊢ Rel ⁡ dom ⁡ GraphIso
71 70 ovrcl ⊢ F ∈ S GraphIso T → S ∈ V ∧ T ∈ V
72 71 simprd ⊢ F ∈ S GraphIso T → T ∈ V
73 71 simpld ⊢ F ∈ S GraphIso T → S ∈ V
74 cnvexg ⊢ F ∈ S GraphIso T → F -1 ∈ V
75 2 1 4 3 isgrim ⊢ T ∈ V ∧ S ∈ V ∧ F -1 ∈ V → F -1 ∈ T GraphIso S ↔ F -1 : Vtx ⁡ T ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ S ∧ ∃ f f : dom ⁡ iEdg ⁡ T ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T iEdg ⁡ S ⁡ f ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
76 72 73 74 75 syl3anc ⊢ F ∈ S GraphIso T → F -1 ∈ T GraphIso S ↔ F -1 : Vtx ⁡ T ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ S ∧ ∃ f f : dom ⁡ iEdg ⁡ T ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T iEdg ⁡ S ⁡ f ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
77 76 ad2antlr ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ ∃ j j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → F -1 ∈ T GraphIso S ↔ F -1 : Vtx ⁡ T ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ S ∧ ∃ f f : dom ⁡ iEdg ⁡ T ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ S ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ T iEdg ⁡ S ⁡ f ⁡ x = F -1 iEdg ⁡ T ⁡ x
78 8 69 77 mpbir2and ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T ∧ F : Vtx ⁡ S ⟶ 1-1 onto Vtx ⁡ T ∧ ∃ j j : dom ⁡ iEdg ⁡ S ⟶ 1-1 onto dom ⁡ iEdg ⁡ T ∧ ∀ i ∈ dom ⁡ iEdg ⁡ S iEdg ⁡ T ⁡ j ⁡ i = F iEdg ⁡ S ⁡ i → F -1 ∈ T GraphIso S
79 6 78 mpdan ⊢ S ∈ UHGraph ∧ F ∈ S GraphIso T → F -1 ∈ T GraphIso S
80 79 ex ⊢ S ∈ UHGraph → F ∈ S GraphIso T → F -1 ∈ T GraphIso S