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Theorem cnvpo 5661
Description: The converse of a partial order relation is a partial order relation. (Contributed by NM, 15-Jun-2005.)
Assertion
Ref Expression
cnvpo (𝑅 Po 𝐴𝑅 Po 𝐴)

Proof of Theorem cnvpo
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 r19.26 3060 . . . . . . 7 (∀𝑧𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)) ↔ (∀𝑧𝐴 ¬ 𝑧𝑅𝑧 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
2 vex 3198 . . . . . . . . . . . 12 𝑧 ∈ V
32, 2brcnv 5294 . . . . . . . . . . 11 (𝑧𝑅𝑧𝑧𝑅𝑧)
4 id 22 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑥𝑧 = 𝑥)
54, 4breq12d 4657 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = 𝑥 → (𝑧𝑅𝑧𝑥𝑅𝑥))
63, 5syl5bb 272 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = 𝑥 → (𝑧𝑅𝑧𝑥𝑅𝑥))
76notbid 308 . . . . . . . . 9 (𝑧 = 𝑥 → (¬ 𝑧𝑅𝑧 ↔ ¬ 𝑥𝑅𝑥))
87cbvralv 3166 . . . . . . . 8 (∀𝑧𝐴 ¬ 𝑧𝑅𝑧 ↔ ∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥)
9 vex 3198 . . . . . . . . . . . 12 𝑦 ∈ V
102, 9brcnv 5294 . . . . . . . . . . 11 (𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧)
11 vex 3198 . . . . . . . . . . . 12 𝑥 ∈ V
129, 11brcnv 5294 . . . . . . . . . . 11 (𝑦𝑅𝑥𝑥𝑅𝑦)
1310, 12anbi12ci 733 . . . . . . . . . 10 ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) ↔ (𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧))
142, 11brcnv 5294 . . . . . . . . . 10 (𝑧𝑅𝑥𝑥𝑅𝑧)
1513, 14imbi12i 340 . . . . . . . . 9 (((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥) ↔ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧))
1615ralbii 2977 . . . . . . . 8 (∀𝑧𝐴 ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥) ↔ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧))
178, 16anbi12i 732 . . . . . . 7 ((∀𝑧𝐴 ¬ 𝑧𝑅𝑧 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)) ↔ (∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
181, 17bitr2i 265 . . . . . 6 ((∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑧𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
1918ralbii 2977 . . . . 5 (∀𝑥𝐴 (∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
20 r19.26 3060 . . . . . . 7 (∀𝑥𝐴 (∀𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ (∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
21 ralidm 4066 . . . . . . . . 9 (∀𝑥𝐴𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ↔ ∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥)
22 rzal 4064 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 = ∅ → ∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥)
23 rzal 4064 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 = ∅ → ∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥)
2422, 232thd 255 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = ∅ → (∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ↔ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥))
25 r19.3rzv 4055 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ≠ ∅ → (¬ 𝑥𝑅𝑥 ↔ ∀𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥))
2625ralbidv 2983 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ≠ ∅ → (∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ↔ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥))
2724, 26pm2.61ine 2874 . . . . . . . . 9 (∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ↔ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥)
2821, 27bitr2i 265 . . . . . . . 8 (∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ↔ ∀𝑥𝐴𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥)
2928anbi1i 730 . . . . . . 7 ((∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ (∀𝑥𝐴𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
3020, 29bitri 264 . . . . . 6 (∀𝑥𝐴 (∀𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ (∀𝑥𝐴𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
31 r19.26 3060 . . . . . . 7 (∀𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ (∀𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
3231ralbii 2977 . . . . . 6 (∀𝑥𝐴𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑥𝐴 (∀𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
33 r19.26 3060 . . . . . 6 (∀𝑥𝐴 (∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ (∀𝑥𝐴𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
3430, 32, 333bitr4i 292 . . . . 5 (∀𝑥𝐴𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑥𝐴 (∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
35 ralcom 3093 . . . . 5 (∀𝑧𝐴𝑥𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)) ↔ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
3619, 34, 353bitr4i 292 . . . 4 (∀𝑥𝐴𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑧𝐴𝑥𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
3736ralbii 2977 . . 3 (∀𝑦𝐴𝑥𝐴𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑦𝐴𝑧𝐴𝑥𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
38 ralcom 3093 . . 3 (∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑦𝐴𝑥𝐴𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
39 ralcom 3093 . . 3 (∀𝑧𝐴𝑦𝐴𝑥𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)) ↔ ∀𝑦𝐴𝑧𝐴𝑥𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
4037, 38, 393bitr4i 292 . 2 (∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑧𝐴𝑦𝐴𝑥𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
41 df-po 5025 . 2 (𝑅 Po 𝐴 ↔ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
42 df-po 5025 . 2 (𝑅 Po 𝐴 ↔ ∀𝑧𝐴𝑦𝐴𝑥𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
4340, 41, 423bitr4i 292 1 (𝑅 Po 𝐴𝑅 Po 𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 384   = wceq 1481  wne 2791  wral 2909  c0 3907   class class class wbr 4644   Po wpo 5023  ccnv 5103
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1720  ax-4 1735  ax-5 1837  ax-6 1886  ax-7 1933  ax-9 1997  ax-10 2017  ax-11 2032  ax-12 2045  ax-13 2244  ax-ext 2600  ax-sep 4772  ax-nul 4780  ax-pr 4897
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3an 1038  df-tru 1484  df-ex 1703  df-nf 1708  df-sb 1879  df-eu 2472  df-mo 2473  df-clab 2607  df-cleq 2613  df-clel 2616  df-nfc 2751  df-ne 2792  df-ral 2914  df-rab 2918  df-v 3197  df-dif 3570  df-un 3572  df-in 3574  df-ss 3581  df-nul 3908  df-if 4078  df-sn 4169  df-pr 4171  df-op 4175  df-br 4645  df-opab 4704  df-po 5025  df-cnv 5112
This theorem is referenced by:  cnvso  5662  fimax2g  8191  fin23lem40  9158  isfin1-3  9193
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