MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  f1otrspeq Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem f1otrspeq 18073
Description: A transposition is characterized by the points it moves. (Contributed by Stefan O'Rear, 22-Aug-2015.)
Assertion
Ref Expression
f1otrspeq (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → 𝐹 = 𝐺)

Proof of Theorem f1otrspeq
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 f1ofn 6279 . . 3 (𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐹 Fn 𝐴)
21ad2antrr 697 . 2 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → 𝐹 Fn 𝐴)
3 f1ofn 6279 . . 3 (𝐺:𝐴1-1-onto𝐴𝐺 Fn 𝐴)
43ad2antlr 698 . 2 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → 𝐺 Fn 𝐴)
5 1onn 7872 . . . . . . . 8 1𝑜 ∈ ω
65a1i 11 . . . . . . 7 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → 1𝑜 ∈ ω)
7 simplrr 755 . . . . . . . 8 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))
8 simplrl 754 . . . . . . . . 9 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜)
9 df-2o 7713 . . . . . . . . 9 2𝑜 = suc 1𝑜
108, 9syl6breq 4825 . . . . . . . 8 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → dom (𝐹 ∖ I ) ≈ suc 1𝑜)
117, 10eqbrtrd 4806 . . . . . . 7 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → dom (𝐺 ∖ I ) ≈ suc 1𝑜)
12 simpr 471 . . . . . . 7 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ))
13 dif1en 8348 . . . . . . 7 ((1𝑜 ∈ ω ∧ dom (𝐺 ∖ I ) ≈ suc 1𝑜𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ≈ 1𝑜)
146, 11, 12, 13syl3anc 1475 . . . . . 6 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ≈ 1𝑜)
15 euen1b 8179 . . . . . . 7 ((dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ≈ 1𝑜 ↔ ∃!𝑦 𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
16 eumo 2646 . . . . . . 7 (∃!𝑦 𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) → ∃*𝑦 𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
1715, 16sylbi 207 . . . . . 6 ((dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ≈ 1𝑜 → ∃*𝑦 𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
1814, 17syl 17 . . . . 5 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → ∃*𝑦 𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
19 f1omvdmvd 18069 . . . . . . . . 9 ((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I )) → (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
2019ex 397 . . . . . . . 8 (𝐹:𝐴1-1-onto𝐴 → (𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I ) → (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝑥})))
2120ad2antrr 697 . . . . . . 7 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → (𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I ) → (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝑥})))
22 eleq2 2838 . . . . . . . 8 (dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ) → (𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ) ↔ 𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I )))
2322ad2antll 700 . . . . . . 7 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → (𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ) ↔ 𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I )))
24 difeq1 3870 . . . . . . . . 9 (dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ) → (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) = (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
2524eleq2d 2835 . . . . . . . 8 (dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ) → ((𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ↔ (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝑥})))
2625ad2antll 700 . . . . . . 7 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → ((𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ↔ (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐹 ∖ I ) ∖ {𝑥})))
2721, 23, 263imtr4d 283 . . . . . 6 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → (𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ) → (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥})))
2827imp 393 . . . . 5 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
29 simplr 744 . . . . . 6 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → 𝐺:𝐴1-1-onto𝐴)
30 f1omvdmvd 18069 . . . . . 6 ((𝐺:𝐴1-1-onto𝐴𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐺𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
3129, 30sylan 561 . . . . 5 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐺𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))
32 fvex 6342 . . . . . . 7 (𝐹𝑥) ∈ V
33 fvex 6342 . . . . . . 7 (𝐺𝑥) ∈ V
3432, 33pm3.2i 447 . . . . . 6 ((𝐹𝑥) ∈ V ∧ (𝐺𝑥) ∈ V)
35 eleq1 2837 . . . . . . 7 (𝑦 = (𝐹𝑥) → (𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ↔ (𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥})))
36 eleq1 2837 . . . . . . 7 (𝑦 = (𝐺𝑥) → (𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ↔ (𝐺𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥})))
3735, 36moi 3539 . . . . . 6 ((((𝐹𝑥) ∈ V ∧ (𝐺𝑥) ∈ V) ∧ ∃*𝑦 𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ∧ (𝐺𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))) → (𝐹𝑥) = (𝐺𝑥))
3834, 37mp3an1 1558 . . . . 5 ((∃*𝑦 𝑦 ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ∧ ((𝐹𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}) ∧ (𝐺𝑥) ∈ (dom (𝐺 ∖ I ) ∖ {𝑥}))) → (𝐹𝑥) = (𝐺𝑥))
3918, 28, 31, 38syl12anc 1473 . . . 4 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐹𝑥) = (𝐺𝑥))
4039adantlr 686 . . 3 (((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) ∧ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐹𝑥) = (𝐺𝑥))
41 simplrr 755 . . . . . . . 8 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))
4241eleq2d 2835 . . . . . . 7 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ) ↔ 𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I )))
43 fnelnfp 6586 . . . . . . . 8 ((𝐹 Fn 𝐴𝑥𝐴) → (𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I ) ↔ (𝐹𝑥) ≠ 𝑥))
442, 43sylan 561 . . . . . . 7 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑥 ∈ dom (𝐹 ∖ I ) ↔ (𝐹𝑥) ≠ 𝑥))
4542, 44bitrd 268 . . . . . 6 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ) ↔ (𝐹𝑥) ≠ 𝑥))
4645necon2bbid 2985 . . . . 5 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → ((𝐹𝑥) = 𝑥 ↔ ¬ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )))
4746biimpar 463 . . . 4 (((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ¬ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐹𝑥) = 𝑥)
48 fnelnfp 6586 . . . . . . 7 ((𝐺 Fn 𝐴𝑥𝐴) → (𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ) ↔ (𝐺𝑥) ≠ 𝑥))
494, 48sylan 561 . . . . . 6 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I ) ↔ (𝐺𝑥) ≠ 𝑥))
5049necon2bbid 2985 . . . . 5 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → ((𝐺𝑥) = 𝑥 ↔ ¬ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )))
5150biimpar 463 . . . 4 (((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ¬ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐺𝑥) = 𝑥)
5247, 51eqtr4d 2807 . . 3 (((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ¬ 𝑥 ∈ dom (𝐺 ∖ I )) → (𝐹𝑥) = (𝐺𝑥))
5340, 52pm2.61dan 796 . 2 ((((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) ∧ 𝑥𝐴) → (𝐹𝑥) = (𝐺𝑥))
542, 4, 53eqfnfvd 6457 1 (((𝐹:𝐴1-1-onto𝐴𝐺:𝐴1-1-onto𝐴) ∧ (dom (𝐹 ∖ I ) ≈ 2𝑜 ∧ dom (𝐺 ∖ I ) = dom (𝐹 ∖ I ))) → 𝐹 = 𝐺)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 382   = wceq 1630  wcel 2144  ∃!weu 2617  ∃*wmo 2618  wne 2942  Vcvv 3349  cdif 3718  {csn 4314   class class class wbr 4784   I cid 5156  dom cdm 5249  suc csuc 5868   Fn wfn 6026  1-1-ontowf1o 6030  cfv 6031  ωcom 7211  1𝑜c1o 7705  2𝑜c2o 7706  cen 8105
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1869  ax-4 1884  ax-5 1990  ax-6 2056  ax-7 2092  ax-8 2146  ax-9 2153  ax-10 2173  ax-11 2189  ax-12 2202  ax-13 2407  ax-ext 2750  ax-sep 4912  ax-nul 4920  ax-pow 4971  ax-pr 5034  ax-un 7095
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 827  df-3or 1071  df-3an 1072  df-tru 1633  df-ex 1852  df-nf 1857  df-sb 2049  df-eu 2621  df-mo 2622  df-clab 2757  df-cleq 2763  df-clel 2766  df-nfc 2901  df-ne 2943  df-ral 3065  df-rex 3066  df-reu 3067  df-rab 3069  df-v 3351  df-sbc 3586  df-csb 3681  df-dif 3724  df-un 3726  df-in 3728  df-ss 3735  df-pss 3737  df-nul 4062  df-if 4224  df-pw 4297  df-sn 4315  df-pr 4317  df-tp 4319  df-op 4321  df-uni 4573  df-br 4785  df-opab 4845  df-mpt 4862  df-tr 4885  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-we 5210  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-ord 5869  df-on 5870  df-lim 5871  df-suc 5872  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-om 7212  df-1o 7712  df-2o 7713  df-er 7895  df-en 8109  df-fin 8112
This theorem is referenced by:  pmtrfb  18091  psgnunilem1  18119
  Copyright terms: Public domain W3C validator