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Theorem isoun

Description: Infer an isomorphism from a union of two isomorphisms. (Contributed by Thierry Arnoux, 30-Mar-2017)

Ref Expression
Hypotheses isoun.1 φ H Isom R , S A B
isoun.2 φ G Isom R , S C D
isoun.3 φ x A y C x R y
isoun.4 φ z B w D z S w
isoun.5 φ x C y A ¬ x R y
isoun.6 φ z D w B ¬ z S w
isoun.7 φ A C =
isoun.8 φ B D =
Assertion isoun φ H G Isom R , S A C B D

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isoun.1 φ H Isom R , S A B
2 isoun.2 φ G Isom R , S C D
3 isoun.3 φ x A y C x R y
4 isoun.4 φ z B w D z S w
5 isoun.5 φ x C y A ¬ x R y
6 isoun.6 φ z D w B ¬ z S w
7 isoun.7 φ A C =
8 isoun.8 φ B D =
9 isof1o H Isom R , S A B H : A 1-1 onto B
10 1 9 syl φ H : A 1-1 onto B
11 isof1o G Isom R , S C D G : C 1-1 onto D
12 2 11 syl φ G : C 1-1 onto D
13 f1oun H : A 1-1 onto B G : C 1-1 onto D A C = B D = H G : A C 1-1 onto B D
14 10 12 7 8 13 syl22anc φ H G : A C 1-1 onto B D
15 elun x A C x A x C
16 elun y A C y A y C
17 isorel H Isom R , S A B x A y A x R y H x S H y
18 1 17 sylan φ x A y A x R y H x S H y
19 f1ofn H : A 1-1 onto B H Fn A
20 10 19 syl φ H Fn A
21 20 adantr φ x A H Fn A
22 f1ofn G : C 1-1 onto D G Fn C
23 12 22 syl φ G Fn C
24 23 adantr φ x A G Fn C
25 7 anim1i φ x A A C = x A
26 fvun1 H Fn A G Fn C A C = x A H G x = H x
27 21 24 25 26 syl3anc φ x A H G x = H x
28 27 adantrr φ x A y A H G x = H x
29 20 adantr φ y A H Fn A
30 23 adantr φ y A G Fn C
31 7 anim1i φ y A A C = y A
32 fvun1 H Fn A G Fn C A C = y A H G y = H y
33 29 30 31 32 syl3anc φ y A H G y = H y
34 33 adantrl φ x A y A H G y = H y
35 28 34 breq12d φ x A y A H G x S H G y H x S H y
36 18 35 bitr4d φ x A y A x R y H G x S H G y
37 36 anassrs φ x A y A x R y H G x S H G y
38 3 3expb φ x A y C x R y
39 4 3expia φ z B w D z S w
40 39 ralrimiv φ z B w D z S w
41 40 ralrimiva φ z B w D z S w
42 41 adantr φ x A y C z B w D z S w
43 f1of H : A 1-1 onto B H : A B
44 10 43 syl φ H : A B
45 44 ffvelrnda φ x A H x B
46 45 adantrr φ x A y C H x B
47 f1of G : C 1-1 onto D G : C D
48 12 47 syl φ G : C D
49 48 ffvelrnda φ y C G y D
50 49 adantrl φ x A y C G y D
51 breq1 z = H x z S w H x S w
52 breq2 w = G y H x S w H x S G y
53 51 52 rspc2v H x B G y D z B w D z S w H x S G y
54 46 50 53 syl2anc φ x A y C z B w D z S w H x S G y
55 42 54 mpd φ x A y C H x S G y
56 27 adantrr φ x A y C H G x = H x
57 20 adantr φ y C H Fn A
58 23 adantr φ y C G Fn C
59 7 anim1i φ y C A C = y C
60 fvun2 H Fn A G Fn C A C = y C H G y = G y
61 57 58 59 60 syl3anc φ y C H G y = G y
62 61 adantrl φ x A y C H G y = G y
63 55 56 62 3brtr4d φ x A y C H G x S H G y
64 38 63 2thd φ x A y C x R y H G x S H G y
65 64 anassrs φ x A y C x R y H G x S H G y
66 37 65 jaodan φ x A y A y C x R y H G x S H G y
67 16 66 sylan2b φ x A y A C x R y H G x S H G y
68 67 ex φ x A y A C x R y H G x S H G y
69 5 3expb φ x C y A ¬ x R y
70 6 3expia φ z D w B ¬ z S w
71 70 ralrimiv φ z D w B ¬ z S w
72 71 ralrimiva φ z D w B ¬ z S w
73 72 adantr φ x C y A z D w B ¬ z S w
74 48 ffvelrnda φ x C G x D
75 74 adantrr φ x C y A G x D
76 44 ffvelrnda φ y A H y B
77 76 adantrl φ x C y A H y B
78 breq1 z = G x z S w G x S w
79 78 notbid z = G x ¬ z S w ¬ G x S w
80 breq2 w = H y G x S w G x S H y
81 80 notbid w = H y ¬ G x S w ¬ G x S H y
82 79 81 rspc2v G x D H y B z D w B ¬ z S w ¬ G x S H y
83 75 77 82 syl2anc φ x C y A z D w B ¬ z S w ¬ G x S H y
84 73 83 mpd φ x C y A ¬ G x S H y
85 20 adantr φ x C H Fn A
86 23 adantr φ x C G Fn C
87 7 anim1i φ x C A C = x C
88 fvun2 H Fn A G Fn C A C = x C H G x = G x
89 85 86 87 88 syl3anc φ x C H G x = G x
90 89 adantrr φ x C y A H G x = G x
91 33 adantrl φ x C y A H G y = H y
92 90 91 breq12d φ x C y A H G x S H G y G x S H y
93 84 92 mtbird φ x C y A ¬ H G x S H G y
94 69 93 2falsed φ x C y A x R y H G x S H G y
95 94 anassrs φ x C y A x R y H G x S H G y
96 isorel G Isom R , S C D x C y C x R y G x S G y
97 2 96 sylan φ x C y C x R y G x S G y
98 89 adantrr φ x C y C H G x = G x
99 61 adantrl φ x C y C H G y = G y
100 98 99 breq12d φ x C y C H G x S H G y G x S G y
101 97 100 bitr4d φ x C y C x R y H G x S H G y
102 101 anassrs φ x C y C x R y H G x S H G y
103 95 102 jaodan φ x C y A y C x R y H G x S H G y
104 16 103 sylan2b φ x C y A C x R y H G x S H G y
105 104 ex φ x C y A C x R y H G x S H G y
106 68 105 jaodan φ x A x C y A C x R y H G x S H G y
107 15 106 sylan2b φ x A C y A C x R y H G x S H G y
108 107 ralrimiv φ x A C y A C x R y H G x S H G y
109 108 ralrimiva φ x A C y A C x R y H G x S H G y
110 df-isom H G Isom R , S A C B D H G : A C 1-1 onto B D x A C y A C x R y H G x S H G y
111 14 109 110 sylanbrc φ H G Isom R , S A C B D