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Theorem isoini 6135
Description: Isomorphisms preserve initial segments. Proposition 6.31(2) of [TakeutiZaring] p. 33. (Contributed by NM, 20-Apr-2004.)
Assertion
Ref Expression
isoini  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  ( H " ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) )  =  ( B  i^i  ( `' S " { ( H `  D ) } ) ) )

Proof of Theorem isoini
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elin 3601 . . . 4  |-  ( y  e.  ( B  i^i  ( `' S " { ( H `  D ) } ) )  <->  ( y  e.  B  /\  y  e.  ( `' S " { ( H `  D ) } ) ) )
2 isof1o 6122 . . . . . . . . 9  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  H : A -1-1-onto-> B
)
3 f1ofo 5731 . . . . . . . . 9  |-  ( H : A -1-1-onto-> B  ->  H : A -onto-> B )
4 forn 5706 . . . . . . . . . 10  |-  ( H : A -onto-> B  ->  ran  H  =  B )
54eleq2d 2452 . . . . . . . . 9  |-  ( H : A -onto-> B  -> 
( y  e.  ran  H  <-> 
y  e.  B ) )
62, 3, 53syl 20 . . . . . . . 8  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( y  e. 
ran  H  <->  y  e.  B
) )
7 f1ofn 5725 . . . . . . . . 9  |-  ( H : A -1-1-onto-> B  ->  H  Fn  A )
8 fvelrnb 5821 . . . . . . . . 9  |-  ( H  Fn  A  ->  (
y  e.  ran  H  <->  E. x  e.  A  ( H `  x )  =  y ) )
92, 7, 83syl 20 . . . . . . . 8  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( y  e. 
ran  H  <->  E. x  e.  A  ( H `  x )  =  y ) )
106, 9bitr3d 255 . . . . . . 7  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( y  e.  B  <->  E. x  e.  A  ( H `  x )  =  y ) )
11 fvex 5784 . . . . . . . 8  |-  ( H `
 D )  e. 
_V
12 vex 3037 . . . . . . . . 9  |-  y  e. 
_V
1312eliniseg 5278 . . . . . . . 8  |-  ( ( H `  D )  e.  _V  ->  (
y  e.  ( `' S " { ( H `  D ) } )  <->  y S
( H `  D
) ) )
1411, 13mp1i 12 . . . . . . 7  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( y  e.  ( `' S " { ( H `  D ) } )  <-> 
y S ( H `
 D ) ) )
1510, 14anbi12d 708 . . . . . 6  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( ( y  e.  B  /\  y  e.  ( `' S " { ( H `  D ) } ) )  <->  ( E. x  e.  A  ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) )
1615adantr 463 . . . . 5  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  (
( y  e.  B  /\  y  e.  ( `' S " { ( H `  D ) } ) )  <->  ( E. x  e.  A  ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) )
17 elin 3601 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) )  <->  ( x  e.  A  /\  x  e.  ( `' R " { D } ) ) )
18 vex 3037 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  x  e. 
_V
1918eliniseg 5278 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( D  e.  A  ->  (
x  e.  ( `' R " { D } )  <->  x R D ) )
2019anbi2d 701 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( D  e.  A  ->  (
( x  e.  A  /\  x  e.  ( `' R " { D } ) )  <->  ( x  e.  A  /\  x R D ) ) )
2117, 20syl5bb 257 . . . . . . . . . . 11  |-  ( D  e.  A  ->  (
x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) )  <->  ( x  e.  A  /\  x R D ) ) )
2221anbi1d 702 . . . . . . . . . 10  |-  ( D  e.  A  ->  (
( x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) )  /\  x H y )  <->  ( (
x  e.  A  /\  x R D )  /\  x H y ) ) )
23 anass 647 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( x  e.  A  /\  x R D )  /\  x H y )  <->  ( x  e.  A  /\  ( x R D  /\  x H y ) ) )
2422, 23syl6bb 261 . . . . . . . . 9  |-  ( D  e.  A  ->  (
( x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) )  /\  x H y )  <->  ( x  e.  A  /\  (
x R D  /\  x H y ) ) ) )
2524adantl 464 . . . . . . . 8  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  (
( x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) )  /\  x H y )  <->  ( x  e.  A  /\  (
x R D  /\  x H y ) ) ) )
26 isorel 6123 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
x  e.  A  /\  D  e.  A )
)  ->  ( x R D  <->  ( H `  x ) S ( H `  D ) ) )
272, 7syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  H  Fn  A
)
28 fnbrfvb 5814 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( H  Fn  A  /\  x  e.  A )  ->  ( ( H `  x )  =  y  <-> 
x H y ) )
2928bicomd 201 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( H  Fn  A  /\  x  e.  A )  ->  ( x H y  <-> 
( H `  x
)  =  y ) )
3027, 29sylan 469 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  x  e.  A )  ->  (
x H y  <->  ( H `  x )  =  y ) )
3130adantrr 714 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
x  e.  A  /\  D  e.  A )
)  ->  ( x H y  <->  ( H `  x )  =  y ) )
3226, 31anbi12d 708 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
x  e.  A  /\  D  e.  A )
)  ->  ( (
x R D  /\  x H y )  <->  ( ( H `  x ) S ( H `  D )  /\  ( H `  x )  =  y ) ) )
33 ancom 448 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( H `  x
) S ( H `
 D )  /\  ( H `  x )  =  y )  <->  ( ( H `  x )  =  y  /\  ( H `  x ) S ( H `  D ) ) )
34 breq1 4370 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( H `  x )  =  y  ->  (
( H `  x
) S ( H `
 D )  <->  y S
( H `  D
) ) )
3534pm5.32i 635 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( H `  x
)  =  y  /\  ( H `  x ) S ( H `  D ) )  <->  ( ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) )
3633, 35bitri 249 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( H `  x
) S ( H `
 D )  /\  ( H `  x )  =  y )  <->  ( ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) )
3732, 36syl6bb 261 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  (
x  e.  A  /\  D  e.  A )
)  ->  ( (
x R D  /\  x H y )  <->  ( ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) )
3837exp32 603 . . . . . . . . . . 11  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( x  e.  A  ->  ( D  e.  A  ->  ( ( x R D  /\  x H y )  <->  ( ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) ) ) )
3938com23 78 . . . . . . . . . 10  |-  ( H 
Isom  R ,  S  ( A ,  B )  ->  ( D  e.  A  ->  ( x  e.  A  ->  ( ( x R D  /\  x H y )  <->  ( ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) ) ) )
4039imp 427 . . . . . . . . 9  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  (
x  e.  A  -> 
( ( x R D  /\  x H y )  <->  ( ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) ) )
4140pm5.32d 637 . . . . . . . 8  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  (
( x  e.  A  /\  ( x R D  /\  x H y ) )  <->  ( x  e.  A  /\  (
( H `  x
)  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) ) )
4225, 41bitrd 253 . . . . . . 7  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  (
( x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) )  /\  x H y )  <->  ( x  e.  A  /\  (
( H `  x
)  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) ) )
4342rexbidv2 2889 . . . . . 6  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  ( E. x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) x H y  <->  E. x  e.  A  ( ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) )
44 r19.41v 2934 . . . . . 6  |-  ( E. x  e.  A  ( ( H `  x
)  =  y  /\  y S ( H `  D ) )  <->  ( E. x  e.  A  ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) )
4543, 44syl6bb 261 . . . . 5  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  ( E. x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) x H y  <-> 
( E. x  e.  A  ( H `  x )  =  y  /\  y S ( H `  D ) ) ) )
4616, 45bitr4d 256 . . . 4  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  (
( y  e.  B  /\  y  e.  ( `' S " { ( H `  D ) } ) )  <->  E. x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) x H y ) )
471, 46syl5bb 257 . . 3  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  (
y  e.  ( B  i^i  ( `' S " { ( H `  D ) } ) )  <->  E. x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) x H y ) )
4847abbi2dv 2519 . 2  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  ( B  i^i  ( `' S " { ( H `  D ) } ) )  =  { y  |  E. x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) x H y } )
49 dfima2 5251 . 2  |-  ( H
" ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) )  =  { y  |  E. x  e.  ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) x H y }
5048, 49syl6reqr 2442 1  |-  ( ( H  Isom  R ,  S  ( A ,  B )  /\  D  e.  A )  ->  ( H " ( A  i^i  ( `' R " { D } ) ) )  =  ( B  i^i  ( `' S " { ( H `  D ) } ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 367    = wceq 1399    e. wcel 1826   {cab 2367   E.wrex 2733   _Vcvv 3034    i^i cin 3388   {csn 3944   class class class wbr 4367   `'ccnv 4912   ran crn 4914   "cima 4916    Fn wfn 5491   -onto->wfo 5494   -1-1-onto->wf1o 5495   ` cfv 5496    Isom wiso 5497
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1626  ax-4 1639  ax-5 1712  ax-6 1755  ax-7 1798  ax-9 1830  ax-10 1845  ax-11 1850  ax-12 1862  ax-13 2006  ax-ext 2360  ax-sep 4488  ax-nul 4496  ax-pr 4601
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3an 973  df-tru 1402  df-ex 1621  df-nf 1625  df-sb 1748  df-eu 2222  df-mo 2223  df-clab 2368  df-cleq 2374  df-clel 2377  df-nfc 2532  df-ne 2579  df-ral 2737  df-rex 2738  df-rab 2741  df-v 3036  df-sbc 3253  df-dif 3392  df-un 3394  df-in 3396  df-ss 3403  df-nul 3712  df-if 3858  df-sn 3945  df-pr 3947  df-op 3951  df-uni 4164  df-br 4368  df-opab 4426  df-mpt 4427  df-id 4709  df-xp 4919  df-rel 4920  df-cnv 4921  df-co 4922  df-dm 4923  df-rn 4924  df-res 4925  df-ima 4926  df-iota 5460  df-fun 5498  df-fn 5499  df-f 5500  df-f1 5501  df-fo 5502  df-f1o 5503  df-fv 5504  df-isom 5505
This theorem is referenced by:  isoini2  6136  isoselem  6138  infxpenlem  8304
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