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Theorem ismtyres

Description: A restriction of an isometry is an isometry. The condition A C_ X is not necessary but makes the proof easier. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009) (Revised by Mario Carneiro, 12-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses ismtyres.2 ⊒ 𝐡 = ( 𝐹 β€œ 𝐴 )
ismtyres.3 ⊒ 𝑆 = ( 𝑀 β†Ύ ( 𝐴 Γ— 𝐴 ) )
ismtyres.4 ⊒ 𝑇 = ( 𝑁 β†Ύ ( 𝐡 Γ— 𝐡 ) )
Assertion ismtyres ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) ∈ ( 𝑆 Ismty 𝑇 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ismtyres.2 ⊒ 𝐡 = ( 𝐹 β€œ 𝐴 )
2 ismtyres.3 ⊒ 𝑆 = ( 𝑀 β†Ύ ( 𝐴 Γ— 𝐴 ) )
3 ismtyres.4 ⊒ 𝑇 = ( 𝑁 β†Ύ ( 𝐡 Γ— 𝐡 ) )
4 isismty ⊒ ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) β†’ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ↔ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€ 𝑦 ∈ 𝑋 ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ) ) )
5 4 simprbda ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ) β†’ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ )
6 5 adantrr ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ )
7 f1of1 ⊒ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ β†’ 𝐹 : 𝑋 –1-1β†’ π‘Œ )
8 6 7 syl ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ 𝐹 : 𝑋 –1-1β†’ π‘Œ )
9 simprr ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ 𝐴 βŠ† 𝑋 )
10 f1ores ⊒ ( ( 𝐹 : 𝑋 –1-1β†’ π‘Œ ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) β†’ ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) : 𝐴 –1-1-ontoβ†’ ( 𝐹 β€œ 𝐴 ) )
11 8 9 10 syl2anc ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) : 𝐴 –1-1-ontoβ†’ ( 𝐹 β€œ 𝐴 ) )
12 4 biimpa ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ) β†’ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€ 𝑦 ∈ 𝑋 ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ) )
13 12 adantrr ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€ 𝑦 ∈ 𝑋 ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ) )
14 ssel ⊒ ( 𝐴 βŠ† 𝑋 β†’ ( 𝑒 ∈ 𝐴 β†’ 𝑒 ∈ 𝑋 ) )
15 ssel ⊒ ( 𝐴 βŠ† 𝑋 β†’ ( 𝑣 ∈ 𝐴 β†’ 𝑣 ∈ 𝑋 ) )
16 14 15 anim12d ⊒ ( 𝐴 βŠ† 𝑋 β†’ ( ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) β†’ ( 𝑒 ∈ 𝑋 ∧ 𝑣 ∈ 𝑋 ) ) )
17 16 imp ⊒ ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( 𝑒 ∈ 𝑋 ∧ 𝑣 ∈ 𝑋 ) )
18 oveq1 ⊒ ( π‘₯ = 𝑒 β†’ ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( 𝑒 𝑀 𝑦 ) )
19 fveq2 ⊒ ( π‘₯ = 𝑒 β†’ ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) = ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) )
20 19 oveq1d ⊒ ( π‘₯ = 𝑒 β†’ ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) )
21 18 20 eqeq12d ⊒ ( π‘₯ = 𝑒 β†’ ( ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ↔ ( 𝑒 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ) )
22 oveq2 ⊒ ( 𝑦 = 𝑣 β†’ ( 𝑒 𝑀 𝑦 ) = ( 𝑒 𝑀 𝑣 ) )
23 fveq2 ⊒ ( 𝑦 = 𝑣 β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) = ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) )
24 23 oveq2d ⊒ ( 𝑦 = 𝑣 β†’ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) )
25 22 24 eqeq12d ⊒ ( 𝑦 = 𝑣 β†’ ( ( 𝑒 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ↔ ( 𝑒 𝑀 𝑣 ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) ) )
26 21 25 rspc2v ⊒ ( ( 𝑒 ∈ 𝑋 ∧ 𝑣 ∈ 𝑋 ) β†’ ( βˆ€ π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€ 𝑦 ∈ 𝑋 ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) β†’ ( 𝑒 𝑀 𝑣 ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) ) )
27 17 26 syl ⊒ ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( βˆ€ π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€ 𝑦 ∈ 𝑋 ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) β†’ ( 𝑒 𝑀 𝑣 ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) ) )
28 27 imp ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€ 𝑦 ∈ 𝑋 ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ) β†’ ( 𝑒 𝑀 𝑣 ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) )
29 28 an32s ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€ 𝑦 ∈ 𝑋 ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ) ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( 𝑒 𝑀 𝑣 ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) )
30 29 adantlrl ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€ 𝑦 ∈ 𝑋 ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ) ) ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( 𝑒 𝑀 𝑣 ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) )
31 30 adantlll ⊒ ( ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€ 𝑦 ∈ 𝑋 ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ) ) ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( 𝑒 𝑀 𝑣 ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) )
32 2 oveqi ⊒ ( 𝑒 𝑆 𝑣 ) = ( 𝑒 ( 𝑀 β†Ύ ( 𝐴 Γ— 𝐴 ) ) 𝑣 )
33 ovres ⊒ ( ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) β†’ ( 𝑒 ( 𝑀 β†Ύ ( 𝐴 Γ— 𝐴 ) ) 𝑣 ) = ( 𝑒 𝑀 𝑣 ) )
34 32 33 eqtrid ⊒ ( ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) β†’ ( 𝑒 𝑆 𝑣 ) = ( 𝑒 𝑀 𝑣 ) )
35 34 adantl ⊒ ( ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€ 𝑦 ∈ 𝑋 ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ) ) ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( 𝑒 𝑆 𝑣 ) = ( 𝑒 𝑀 𝑣 ) )
36 fvres ⊒ ( 𝑒 ∈ 𝐴 β†’ ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑒 ) = ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) )
37 36 ad2antrl ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑒 ) = ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) )
38 fvres ⊒ ( 𝑣 ∈ 𝐴 β†’ ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑣 ) = ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) )
39 38 ad2antll ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑣 ) = ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) )
40 37 39 oveq12d ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑒 ) 𝑇 ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑣 ) ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑇 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) )
41 3 oveqi ⊒ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑇 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) ( 𝑁 β†Ύ ( 𝐡 Γ— 𝐡 ) ) ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) )
42 f1ofun ⊒ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ β†’ Fun 𝐹 )
43 42 adantl ⊒ ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) β†’ Fun 𝐹 )
44 f1odm ⊒ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ β†’ dom 𝐹 = 𝑋 )
45 44 sseq2d ⊒ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ β†’ ( 𝐴 βŠ† dom 𝐹 ↔ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) )
46 45 biimparc ⊒ ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) β†’ 𝐴 βŠ† dom 𝐹 )
47 funfvima2 ⊒ ( ( Fun 𝐹 ∧ 𝐴 βŠ† dom 𝐹 ) β†’ ( 𝑒 ∈ 𝐴 β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) ∈ ( 𝐹 β€œ 𝐴 ) ) )
48 43 46 47 syl2anc ⊒ ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) β†’ ( 𝑒 ∈ 𝐴 β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) ∈ ( 𝐹 β€œ 𝐴 ) ) )
49 48 imp ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴 ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) ∈ ( 𝐹 β€œ 𝐴 ) )
50 49 1 eleqtrrdi ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) ∧ 𝑒 ∈ 𝐴 ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) ∈ 𝐡 )
51 50 adantrr ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) ∈ 𝐡 )
52 funfvima2 ⊒ ( ( Fun 𝐹 ∧ 𝐴 βŠ† dom 𝐹 ) β†’ ( 𝑣 ∈ 𝐴 β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ∈ ( 𝐹 β€œ 𝐴 ) ) )
53 43 46 52 syl2anc ⊒ ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) β†’ ( 𝑣 ∈ 𝐴 β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ∈ ( 𝐹 β€œ 𝐴 ) ) )
54 53 imp ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ∈ ( 𝐹 β€œ 𝐴 ) )
55 54 1 eleqtrrdi ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ∈ 𝐡 )
56 55 adantrl ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ∈ 𝐡 )
57 51 56 ovresd ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) ( 𝑁 β†Ύ ( 𝐡 Γ— 𝐡 ) ) ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) )
58 41 57 eqtrid ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑇 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) )
59 40 58 eqtrd ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ) ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑒 ) 𝑇 ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑣 ) ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) )
60 59 adantlrr ⊒ ( ( ( 𝐴 βŠ† 𝑋 ∧ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€ 𝑦 ∈ 𝑋 ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ) ) ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑒 ) 𝑇 ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑣 ) ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) )
61 60 adantlll ⊒ ( ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€ 𝑦 ∈ 𝑋 ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ) ) ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑒 ) 𝑇 ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑣 ) ) = ( ( 𝐹 β€˜ 𝑒 ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑣 ) ) )
62 31 35 61 3eqtr4d ⊒ ( ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€ 𝑦 ∈ 𝑋 ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ) ) ∧ ( 𝑒 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴 ) ) β†’ ( 𝑒 𝑆 𝑣 ) = ( ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑒 ) 𝑇 ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑣 ) ) )
63 62 ralrimivva ⊒ ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ∧ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€ 𝑦 ∈ 𝑋 ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ) ) β†’ βˆ€ 𝑒 ∈ 𝐴 βˆ€ 𝑣 ∈ 𝐴 ( 𝑒 𝑆 𝑣 ) = ( ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑒 ) 𝑇 ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑣 ) ) )
64 63 adantlrl ⊒ ( ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) ∧ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ ∧ βˆ€ π‘₯ ∈ 𝑋 βˆ€ 𝑦 ∈ 𝑋 ( π‘₯ 𝑀 𝑦 ) = ( ( 𝐹 β€˜ π‘₯ ) 𝑁 ( 𝐹 β€˜ 𝑦 ) ) ) ) β†’ βˆ€ 𝑒 ∈ 𝐴 βˆ€ 𝑣 ∈ 𝐴 ( 𝑒 𝑆 𝑣 ) = ( ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑒 ) 𝑇 ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑣 ) ) )
65 13 64 mpdan ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ βˆ€ 𝑒 ∈ 𝐴 βˆ€ 𝑣 ∈ 𝐴 ( 𝑒 𝑆 𝑣 ) = ( ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑒 ) 𝑇 ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑣 ) ) )
66 xmetres2 ⊒ ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) β†’ ( 𝑀 β†Ύ ( 𝐴 Γ— 𝐴 ) ) ∈ ( ∞Met β€˜ 𝐴 ) )
67 2 66 eqeltrid ⊒ ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) β†’ 𝑆 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝐴 ) )
68 67 ad2ant2rl ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ 𝑆 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝐴 ) )
69 simplr ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) )
70 imassrn ⊒ ( 𝐹 β€œ 𝐴 ) βŠ† ran 𝐹
71 1 70 eqsstri ⊒ 𝐡 βŠ† ran 𝐹
72 f1ofo ⊒ ( 𝐹 : 𝑋 –1-1-ontoβ†’ π‘Œ β†’ 𝐹 : 𝑋 –ontoβ†’ π‘Œ )
73 forn ⊒ ( 𝐹 : 𝑋 –ontoβ†’ π‘Œ β†’ ran 𝐹 = π‘Œ )
74 6 72 73 3syl ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ ran 𝐹 = π‘Œ )
75 71 74 sseqtrid ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ 𝐡 βŠ† π‘Œ )
76 xmetres2 ⊒ ( ( 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ∧ 𝐡 βŠ† π‘Œ ) β†’ ( 𝑁 β†Ύ ( 𝐡 Γ— 𝐡 ) ) ∈ ( ∞Met β€˜ 𝐡 ) )
77 69 75 76 syl2anc ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ ( 𝑁 β†Ύ ( 𝐡 Γ— 𝐡 ) ) ∈ ( ∞Met β€˜ 𝐡 ) )
78 3 77 eqeltrid ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ 𝑇 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝐡 ) )
79 1 fveq2i ⊒ ( ∞Met β€˜ 𝐡 ) = ( ∞Met β€˜ ( 𝐹 β€œ 𝐴 ) )
80 78 79 eleqtrdi ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ 𝑇 ∈ ( ∞Met β€˜ ( 𝐹 β€œ 𝐴 ) ) )
81 isismty ⊒ ( ( 𝑆 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝐴 ) ∧ 𝑇 ∈ ( ∞Met β€˜ ( 𝐹 β€œ 𝐴 ) ) ) β†’ ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) ∈ ( 𝑆 Ismty 𝑇 ) ↔ ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) : 𝐴 –1-1-ontoβ†’ ( 𝐹 β€œ 𝐴 ) ∧ βˆ€ 𝑒 ∈ 𝐴 βˆ€ 𝑣 ∈ 𝐴 ( 𝑒 𝑆 𝑣 ) = ( ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑒 ) 𝑇 ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑣 ) ) ) ) )
82 68 80 81 syl2anc ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) ∈ ( 𝑆 Ismty 𝑇 ) ↔ ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) : 𝐴 –1-1-ontoβ†’ ( 𝐹 β€œ 𝐴 ) ∧ βˆ€ 𝑒 ∈ 𝐴 βˆ€ 𝑣 ∈ 𝐴 ( 𝑒 𝑆 𝑣 ) = ( ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑒 ) 𝑇 ( ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) β€˜ 𝑣 ) ) ) ) )
83 11 65 82 mpbir2and ⊒ ( ( ( 𝑀 ∈ ( ∞Met β€˜ 𝑋 ) ∧ 𝑁 ∈ ( ∞Met β€˜ π‘Œ ) ) ∧ ( 𝐹 ∈ ( 𝑀 Ismty 𝑁 ) ∧ 𝐴 βŠ† 𝑋 ) ) β†’ ( 𝐹 β†Ύ 𝐴 ) ∈ ( 𝑆 Ismty 𝑇 ) )