Metamath Proof Explorer


Theorem relcnveq2

Description: Two ways of saying a relation is symmetric. (Contributed by Peter Mazsa, 28-Apr-2019)

Ref Expression
Assertion relcnveq2 ⊢ Rel ⁡ R → R -1 = R ↔ ∀ x ∀ y x R y ↔ y R x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cnvsym ⊢ R -1 ⊆ R ↔ ∀ x ∀ y x R y → y R x
2 1 a1i ⊢ Rel ⁡ R → R -1 ⊆ R ↔ ∀ x ∀ y x R y → y R x
3 dfrel2 ⊢ Rel ⁡ R ↔ R -1 -1 = R
4 3 biimpi ⊢ Rel ⁡ R → R -1 -1 = R
5 4 sseq1d ⊢ Rel ⁡ R → R -1 -1 ⊆ R -1 ↔ R ⊆ R -1
6 cnvsym ⊢ R -1 -1 ⊆ R -1 ↔ ∀ x ∀ y x R -1 y → y R -1 x
7 5 6 bitr3di ⊢ Rel ⁡ R → R ⊆ R -1 ↔ ∀ x ∀ y x R -1 y → y R -1 x
8 relbrcnvg ⊢ Rel ⁡ R → x R -1 y ↔ y R x
9 relbrcnvg ⊢ Rel ⁡ R → y R -1 x ↔ x R y
10 8 9 imbi12d ⊢ Rel ⁡ R → x R -1 y → y R -1 x ↔ y R x → x R y
11 10 2albidv ⊢ Rel ⁡ R → ∀ x ∀ y x R -1 y → y R -1 x ↔ ∀ x ∀ y y R x → x R y
12 7 11 bitrd ⊢ Rel ⁡ R → R ⊆ R -1 ↔ ∀ x ∀ y y R x → x R y
13 2 12 anbi12d ⊢ Rel ⁡ R → R -1 ⊆ R ∧ R ⊆ R -1 ↔ ∀ x ∀ y x R y → y R x ∧ ∀ x ∀ y y R x → x R y
14 eqss ⊢ R -1 = R ↔ R -1 ⊆ R ∧ R ⊆ R -1
15 2albiim ⊢ ∀ x ∀ y x R y ↔ y R x ↔ ∀ x ∀ y x R y → y R x ∧ ∀ x ∀ y y R x → x R y
16 13 14 15 3bitr4g ⊢ Rel ⁡ R → R -1 = R ↔ ∀ x ∀ y x R y ↔ y R x