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Theorem cnvpo 5817
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 3212 . . . . . . 7 (∀𝑧𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)) ↔ (∀𝑧𝐴 ¬ 𝑧𝑅𝑧 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
2 vex 3354 . . . . . . . . . . . 12 𝑧 ∈ V
32, 2brcnv 5443 . . . . . . . . . . 11 (𝑧𝑅𝑧𝑧𝑅𝑧)
4 id 22 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑥𝑧 = 𝑥)
54, 4breq12d 4799 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = 𝑥 → (𝑧𝑅𝑧𝑥𝑅𝑥))
63, 5syl5bb 272 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = 𝑥 → (𝑧𝑅𝑧𝑥𝑅𝑥))
76notbid 307 . . . . . . . . 9 (𝑧 = 𝑥 → (¬ 𝑧𝑅𝑧 ↔ ¬ 𝑥𝑅𝑥))
87cbvralv 3320 . . . . . . . 8 (∀𝑧𝐴 ¬ 𝑧𝑅𝑧 ↔ ∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥)
9 vex 3354 . . . . . . . . . . . 12 𝑦 ∈ V
102, 9brcnv 5443 . . . . . . . . . . 11 (𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧)
11 vex 3354 . . . . . . . . . . . 12 𝑥 ∈ V
129, 11brcnv 5443 . . . . . . . . . . 11 (𝑦𝑅𝑥𝑥𝑅𝑦)
1310, 12anbi12ci 613 . . . . . . . . . 10 ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) ↔ (𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧))
142, 11brcnv 5443 . . . . . . . . . 10 (𝑧𝑅𝑥𝑥𝑅𝑧)
1513, 14imbi12i 339 . . . . . . . . 9 (((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥) ↔ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧))
1615ralbii 3129 . . . . . . . 8 (∀𝑧𝐴 ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥) ↔ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧))
178, 16anbi12i 612 . . . . . . 7 ((∀𝑧𝐴 ¬ 𝑧𝑅𝑧 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)) ↔ (∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
181, 17bitr2i 265 . . . . . 6 ((∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑧𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
1918ralbii 3129 . . . . 5 (∀𝑥𝐴 (∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
20 r19.26 3212 . . . . . . 7 (∀𝑥𝐴 (∀𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ (∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
21 ralidm 4216 . . . . . . . . 9 (∀𝑥𝐴𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ↔ ∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥)
22 rzal 4214 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 = ∅ → ∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥)
23 rzal 4214 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 = ∅ → ∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥)
2422, 232thd 255 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = ∅ → (∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ↔ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥))
25 r19.3rzv 4205 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ≠ ∅ → (¬ 𝑥𝑅𝑥 ↔ ∀𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥))
2625ralbidv 3135 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ≠ ∅ → (∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ↔ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥))
2724, 26pm2.61ine 3026 . . . . . . . . 9 (∀𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ↔ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥)
2821, 27bitr2i 265 . . . . . . . 8 (∀𝑥𝐴𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ↔ ∀𝑥𝐴𝑥𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥)
2928anbi1i 610 . . . . . . 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 3212 . . . . . . 7 (∀𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ (∀𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
3231ralbii 3129 . . . . . 6 (∀𝑥𝐴𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑥𝐴 (∀𝑧𝐴 ¬ 𝑥𝑅𝑥 ∧ ∀𝑧𝐴 ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
33 r19.26 3212 . . . . . 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 3246 . . . . 5 (∀𝑧𝐴𝑥𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)) ↔ ∀𝑥𝐴𝑧𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
3619, 34, 353bitr4i 292 . . . 4 (∀𝑥𝐴𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑧𝐴𝑥𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
3736ralbii 3129 . . 3 (∀𝑦𝐴𝑥𝐴𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑦𝐴𝑧𝐴𝑥𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
38 ralcom 3246 . . 3 (∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑦𝐴𝑥𝐴𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
39 ralcom 3246 . . 3 (∀𝑧𝐴𝑦𝐴𝑥𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)) ↔ ∀𝑦𝐴𝑧𝐴𝑥𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
4037, 38, 393bitr4i 292 . 2 (∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)) ↔ ∀𝑧𝐴𝑦𝐴𝑥𝐴𝑧𝑅𝑧 ∧ ((𝑧𝑅𝑦𝑦𝑅𝑥) → 𝑧𝑅𝑥)))
41 df-po 5170 . 2 (𝑅 Po 𝐴 ↔ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴𝑧𝐴𝑥𝑅𝑥 ∧ ((𝑥𝑅𝑦𝑦𝑅𝑧) → 𝑥𝑅𝑧)))
42 df-po 5170 . 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 382   = wceq 1631  wne 2943  wral 3061  c0 4063   class class class wbr 4786   Po wpo 5168  ccnv 5248
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-sep 4915  ax-nul 4923  ax-pr 5034
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 835  df-3an 1073  df-tru 1634  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-ral 3066  df-rab 3070  df-v 3353  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-nul 4064  df-if 4226  df-sn 4317  df-pr 4319  df-op 4323  df-br 4787  df-opab 4847  df-po 5170  df-cnv 5257
This theorem is referenced by:  cnvso  5818  fimax2g  8362  fin23lem40  9375  isfin1-3  9410
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