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Theorem bnj1204 29271
Description: Well-founded induction. The proof has been taken from Chapter 4 of Don Monk's notes on Set Theory. See http://euclid.colorado.edu/~monkd/setth.pdf. (Contributed by Jonathan Ben-Naim, 3-Jun-2011.) (New usage is discouraged.)
Hypothesis
Ref Expression
bnj1204.1  |-  ( ps  <->  A. y  e.  A  ( y R x  ->  [. y  /  x ]. ph ) )
Assertion
Ref Expression
bnj1204  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )  ->  A. x  e.  A  ph )
Distinct variable groups:    x, A, y    x, R, y    ph, y
Allowed substitution hints:    ph( x)    ps( x, y)

Proof of Theorem bnj1204
Dummy variable  z is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp1 995 . . . . . 6  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  ->  R  FrSe  A )
2 ssrab2 3521 . . . . . . 7  |-  { x  e.  A  |  -.  ph }  C_  A
32a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  ->  { x  e.  A  |  -.  ph }  C_  A )
4 simp3 997 . . . . . . 7  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  ->  E. x  e.  A  -.  ph )
5 rabn0 3756 . . . . . . 7  |-  ( { x  e.  A  |  -.  ph }  =/=  (/)  <->  E. x  e.  A  -.  ph )
64, 5sylibr 212 . . . . . 6  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  ->  { x  e.  A  |  -.  ph }  =/=  (/) )
7 nfrab1 2985 . . . . . . . 8  |-  F/_ x { x  e.  A  |  -.  ph }
87nfcrii 2554 . . . . . . 7  |-  ( z  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  ->  A. x  z  e. 
{ x  e.  A  |  -.  ph } )
98bnj1228 29270 . . . . . 6  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  { x  e.  A  |  -.  ph }  C_  A  /\  { x  e.  A  |  -.  ph }  =/=  (/) )  ->  E. x  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )
101, 3, 6, 9syl3anc 1228 . . . . 5  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  ->  E. x  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )
11 biid 236 . . . . 5  |-  ( ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  /\  x  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  <->  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  /\  x  e. 
{ x  e.  A  |  -.  ph }  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x ) )
12 nfv 1726 . . . . . . 7  |-  F/ x  R  FrSe  A
13 nfra1 2782 . . . . . . 7  |-  F/ x A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )
14 nfre1 2862 . . . . . . 7  |-  F/ x E. x  e.  A  -.  ph
1512, 13, 14nf3an 1956 . . . . . 6  |-  F/ x
( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )
1615nfri 1896 . . . . 5  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  ->  A. x
( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph ) )
1710, 11, 16bnj1521 29112 . . . 4  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  ->  E. x
( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  /\  x  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x ) )
18 eqid 2400 . . . . . 6  |-  { x  e.  A  |  -.  ph }  =  { x  e.  A  |  -.  ph }
1918, 11bnj1212 29061 . . . . 5  |-  ( ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  /\  x  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  x  e.  A )
20 nfra1 2782 . . . . . . . 8  |-  F/ y A. y  e.  {
x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x
21 simp3 997 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( y  e.  A  /\  y R x  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )
2221bnj1211 29059 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( y  e.  A  /\  y R x  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  A. y
( y  e.  {
x  e.  A  |  -.  ph }  ->  -.  y R x ) )
23 con2b 332 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  ->  -.  y R x )  <->  ( y R x  ->  -.  y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } ) )
2423albii 1659 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( A. y ( y  e. 
{ x  e.  A  |  -.  ph }  ->  -.  y R x )  <->  A. y ( y R x  ->  -.  y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } ) )
2522, 24sylib 196 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( y  e.  A  /\  y R x  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  A. y
( y R x  ->  -.  y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } ) )
26 simp2 996 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( y  e.  A  /\  y R x  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  y R x )
27 sp 1881 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( A. y ( y R x  ->  -.  y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } )  ->  ( y R x  ->  -.  y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } ) )
2825, 26, 27sylc 59 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( y  e.  A  /\  y R x  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  -.  y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } )
29 simp1 995 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( y  e.  A  /\  y R x  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  y  e.  A )
30 nfcv 2562 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  F/_ x A
3130elrabsf 3313 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } 
<->  ( y  e.  A  /\  [. y  /  x ].  -.  ph ) )
32 vex 3059 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  y  e. 
_V
33 sbcng 3315 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( y  e.  _V  ->  ( [. y  /  x ].  -.  ph  <->  -.  [. y  /  x ]. ph ) )
3432, 33ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( [. y  /  x ].  -.  ph  <->  -. 
[. y  /  x ]. ph )
3534anbi2i 692 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( y  e.  A  /\  [. y  /  x ].  -.  ph )  <->  ( y  e.  A  /\  -.  [. y  /  x ]. ph )
)
3631, 35bitri 249 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } 
<->  ( y  e.  A  /\  -.  [. y  /  x ]. ph ) )
3736notbii 294 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( -.  y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  <->  -.  ( y  e.  A  /\  -.  [. y  /  x ]. ph )
)
38 imnan 420 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( y  e.  A  ->  -.  -.  [. y  /  x ]. ph )  <->  -.  (
y  e.  A  /\  -.  [. y  /  x ]. ph ) )
3937, 38bitr4i 252 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( -.  y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  <->  ( y  e.  A  ->  -.  -.  [. y  /  x ]. ph )
)
4039biimpi 194 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( -.  y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  ->  ( y  e.  A  ->  -.  -.  [. y  /  x ]. ph ) )
4140imp 427 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( -.  y  e.  {
x  e.  A  |  -.  ph }  /\  y  e.  A )  ->  -.  -.  [. y  /  x ]. ph )
4241notnotrd 113 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( -.  y  e.  {
x  e.  A  |  -.  ph }  /\  y  e.  A )  ->  [. y  /  x ]. ph )
4328, 29, 42syl2anc 659 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( y  e.  A  /\  y R x  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  [. y  /  x ]. ph )
44433expa 1195 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( y  e.  A  /\  y R x )  /\  A. y  e. 
{ x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  [. y  /  x ]. ph )
4544expcom 433 . . . . . . . . 9  |-  ( A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x  ->  ( (
y  e.  A  /\  y R x )  ->  [. y  /  x ]. ph ) )
4645expd 434 . . . . . . . 8  |-  ( A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x  ->  ( y  e.  A  ->  ( y R x  ->  [. y  /  x ]. ph )
) )
4720, 46ralrimi 2801 . . . . . . 7  |-  ( A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x  ->  A. y  e.  A  ( y R x  ->  [. y  /  x ]. ph )
)
48 bnj1204.1 . . . . . . 7  |-  ( ps  <->  A. y  e.  A  ( y R x  ->  [. y  /  x ]. ph ) )
4947, 48sylibr 212 . . . . . 6  |-  ( A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x  ->  ps )
50493ad2ant3 1018 . . . . 5  |-  ( ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  /\  x  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  ps )
51 simp12 1026 . . . . 5  |-  ( ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  /\  x  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )
52 simp3 997 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  A  /\  ps  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )  ->  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )
5352bnj1211 29059 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  A  /\  ps  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )  ->  A. x
( x  e.  A  ->  ( ps  ->  ph )
) )
54 simp1 995 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  A  /\  ps  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )  ->  x  e.  A )
55 simp2 996 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  A  /\  ps  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )  ->  ps )
56 sp 1881 . . . . . 6  |-  ( A. x ( x  e.  A  ->  ( ps  ->  ph ) )  -> 
( x  e.  A  ->  ( ps  ->  ph )
) )
5753, 54, 55, 56syl3c 60 . . . . 5  |-  ( ( x  e.  A  /\  ps  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )  ->  ph )
5819, 50, 51, 57syl3anc 1228 . . . 4  |-  ( ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  /\  x  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  ph )
59 rabid 2981 . . . . . 6  |-  ( x  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } 
<->  ( x  e.  A  /\  -.  ph ) )
6059simprbi 462 . . . . 5  |-  ( x  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  ->  -.  ph )
61603ad2ant2 1017 . . . 4  |-  ( ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  /\  x  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  -.  ph )
6217, 58, 61bnj1304 29081 . . 3  |-  -.  ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )
6362bnj1224 29063 . 2  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )  ->  -.  E. x  e.  A  -.  ph )
64 dfral2 2848 . 2  |-  ( A. x  e.  A  ph  <->  -.  E. x  e.  A  -.  ph )
6563, 64sylibr 212 1  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )  ->  A. x  e.  A  ph )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 367    /\ w3a 972   A.wal 1401    e. wcel 1840    =/= wne 2596   A.wral 2751   E.wrex 2752   {crab 2755   _Vcvv 3056   [.wsbc 3274    C_ wss 3411   (/)c0 3735   class class class wbr 4392    FrSe w-bnj15 28947
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1637  ax-4 1650  ax-5 1723  ax-6 1769  ax-7 1812  ax-8 1842  ax-9 1844  ax-10 1859  ax-11 1864  ax-12 1876  ax-13 2024  ax-ext 2378  ax-rep 4504  ax-sep 4514  ax-nul 4522  ax-pow 4569  ax-pr 4627  ax-un 6528  ax-reg 7970  ax-inf2 8009
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3or 973  df-3an 974  df-tru 1406  df-fal 1409  df-ex 1632  df-nf 1636  df-sb 1762  df-eu 2240  df-mo 2241  df-clab 2386  df-cleq 2392  df-clel 2395  df-nfc 2550  df-ne 2598  df-ral 2756  df-rex 2757  df-reu 2758  df-rab 2760  df-v 3058  df-sbc 3275  df-csb 3371  df-dif 3414  df-un 3416  df-in 3418  df-ss 3425  df-pss 3427  df-nul 3736  df-if 3883  df-pw 3954  df-sn 3970  df-pr 3972  df-tp 3974  df-op 3976  df-uni 4189  df-iun 4270  df-br 4393  df-opab 4451  df-mpt 4452  df-tr 4487  df-eprel 4731  df-id 4735  df-po 4741  df-so 4742  df-fr 4779  df-we 4781  df-ord 4822  df-on 4823  df-lim 4824  df-suc 4825  df-xp 4946  df-rel 4947  df-cnv 4948  df-co 4949  df-dm 4950  df-rn 4951  df-res 4952  df-ima 4953  df-iota 5487  df-fun 5525  df-fn 5526  df-f 5527  df-f1 5528  df-fo 5529  df-f1o 5530  df-fv 5531  df-om 6637  df-1o 7085  df-bnj17 28942  df-bnj14 28944  df-bnj13 28946  df-bnj15 28948  df-bnj18 28950  df-bnj19 28952
This theorem is referenced by:  bnj1417  29300
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