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Description: A two-element swap is a bijection on a pair. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Jan-2015)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | f1oprswap | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) → { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } : { 𝐴 , 𝐵 } –1-1-onto→ { 𝐴 , 𝐵 } ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | f1osng | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ) → { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } : { 𝐴 } –1-1-onto→ { 𝐴 } ) | |
| 2 | 1 | anidms | ⊢ ( 𝐴 ∈ 𝑉 → { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } : { 𝐴 } –1-1-onto→ { 𝐴 } ) |
| 3 | 2 | ad2antrr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) ∧ 𝐴 = 𝐵 ) → { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } : { 𝐴 } –1-1-onto→ { 𝐴 } ) |
| 4 | dfsn2 | ⊢ { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } = { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } | |
| 5 | opeq2 | ⊢ ( 𝐴 = 𝐵 → 〈 𝐴 , 𝐴 〉 = 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) | |
| 6 | opeq1 | ⊢ ( 𝐴 = 𝐵 → 〈 𝐴 , 𝐴 〉 = 〈 𝐵 , 𝐴 〉 ) | |
| 7 | 5 6 | preq12d | ⊢ ( 𝐴 = 𝐵 → { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 , 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } = { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ) |
| 8 | 4 7 | eqtrid | ⊢ ( 𝐴 = 𝐵 → { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } = { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ) |
| 9 | dfsn2 | ⊢ { 𝐴 } = { 𝐴 , 𝐴 } | |
| 10 | preq2 | ⊢ ( 𝐴 = 𝐵 → { 𝐴 , 𝐴 } = { 𝐴 , 𝐵 } ) | |
| 11 | 9 10 | eqtrid | ⊢ ( 𝐴 = 𝐵 → { 𝐴 } = { 𝐴 , 𝐵 } ) |
| 12 | 8 11 11 | f1oeq123d | ⊢ ( 𝐴 = 𝐵 → ( { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } : { 𝐴 } –1-1-onto→ { 𝐴 } ↔ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } : { 𝐴 , 𝐵 } –1-1-onto→ { 𝐴 , 𝐵 } ) ) |
| 13 | 12 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) ∧ 𝐴 = 𝐵 ) → ( { 〈 𝐴 , 𝐴 〉 } : { 𝐴 } –1-1-onto→ { 𝐴 } ↔ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } : { 𝐴 , 𝐵 } –1-1-onto→ { 𝐴 , 𝐵 } ) ) |
| 14 | 3 13 | mpbid | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) ∧ 𝐴 = 𝐵 ) → { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } : { 𝐴 , 𝐵 } –1-1-onto→ { 𝐴 , 𝐵 } ) |
| 15 | simpll | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ) → 𝐴 ∈ 𝑉 ) | |
| 16 | simplr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ) → 𝐵 ∈ 𝑊 ) | |
| 17 | simpr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ) → 𝐴 ≠ 𝐵 ) | |
| 18 | fnprg | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) ∧ ( 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ) → { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } Fn { 𝐴 , 𝐵 } ) | |
| 19 | 15 16 16 15 17 18 | syl221anc | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ) → { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } Fn { 𝐴 , 𝐵 } ) |
| 20 | cnvsng | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) → ◡ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } = { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ) | |
| 21 | cnvsng | ⊢ ( ( 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ) → ◡ { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } = { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } ) | |
| 22 | 21 | ancoms | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) → ◡ { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } = { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } ) |
| 23 | 20 22 | uneq12d | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) → ( ◡ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } ∪ ◡ { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ) = ( { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ∪ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } ) ) |
| 24 | uncom | ⊢ ( { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ∪ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } ) = ( { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ) | |
| 25 | 23 24 | eqtrdi | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) → ( ◡ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } ∪ ◡ { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ) = ( { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ) ) |
| 26 | 25 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ) → ( ◡ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } ∪ ◡ { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ) = ( { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ) ) |
| 27 | df-pr | ⊢ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } = ( { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ) | |
| 28 | 27 | cnveqi | ⊢ ◡ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } = ◡ ( { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ) |
| 29 | cnvun | ⊢ ◡ ( { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ) = ( ◡ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } ∪ ◡ { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ) | |
| 30 | 28 29 | eqtri | ⊢ ◡ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } = ( ◡ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 } ∪ ◡ { 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ) |
| 31 | 26 30 27 | 3eqtr4g | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ) → ◡ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } = { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } ) |
| 32 | 31 | fneq1d | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ) → ( ◡ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } Fn { 𝐴 , 𝐵 } ↔ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } Fn { 𝐴 , 𝐵 } ) ) |
| 33 | 19 32 | mpbird | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ) → ◡ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } Fn { 𝐴 , 𝐵 } ) |
| 34 | dff1o4 | ⊢ ( { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } : { 𝐴 , 𝐵 } –1-1-onto→ { 𝐴 , 𝐵 } ↔ ( { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } Fn { 𝐴 , 𝐵 } ∧ ◡ { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } Fn { 𝐴 , 𝐵 } ) ) | |
| 35 | 19 33 34 | sylanbrc | ⊢ ( ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) ∧ 𝐴 ≠ 𝐵 ) → { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } : { 𝐴 , 𝐵 } –1-1-onto→ { 𝐴 , 𝐵 } ) |
| 36 | 14 35 | pm2.61dane | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ) → { 〈 𝐴 , 𝐵 〉 , 〈 𝐵 , 𝐴 〉 } : { 𝐴 , 𝐵 } –1-1-onto→ { 𝐴 , 𝐵 } ) |