Users' Mathboxes Mathbox for Jonathan Ben-Naim < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  bnj893 Structured version   Unicode version

Theorem bnj893 33358
Description: Property of  trCl. Under certain conditions, the transitive closure of  X in  A by  R is a set. (Contributed by Jonathan Ben-Naim, 3-Jun-2011.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
bnj893  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  X  e.  A )  ->  trCl ( X ,  A ,  R )  e.  _V )

Proof of Theorem bnj893
Dummy variables  f 
g  i  n  y  w  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 biid 236 . . 3  |-  ( ( f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  <->  ( f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )
)
2 biid 236 . . 3  |-  ( A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) )  <->  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `
 suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i ) 
pred ( y ,  A ,  R ) ) )
3 eqid 2467 . . 3  |-  ( om 
\  { (/) } )  =  ( om  \  { (/)
} )
4 eqid 2467 . . 3  |-  { f  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( f  Fn  n  /\  (
f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) }  =  { f  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( f  Fn  n  /\  (
f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) }
51, 2, 3, 4bnj882 33356 . 2  |-  trCl ( X ,  A ,  R )  =  U_ f  e.  { f  |  E. n  e.  ( om  \  { (/) } ) ( f  Fn  n  /\  ( f `
 (/) )  =  pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } U_ i  e. 
dom  f ( f `
 i )
6 vex 3121 . . . . . . . . . . 11  |-  g  e. 
_V
7 fveq1 5870 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f  =  g  ->  (
f `  (/) )  =  ( g `  (/) ) )
87eqeq1d 2469 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f  =  g  ->  (
( f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  <->  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )
) )
96, 8sbcie 3371 . . . . . . . . . 10  |-  ( [. g  /  f ]. (
f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  <->  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )
)
109bicomi 202 . . . . . . . . 9  |-  ( ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  <->  [. g  /  f ]. ( f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )
)
11 fveq1 5870 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( f  =  g  ->  (
f `  suc  i )  =  ( g `  suc  i ) )
12 fveq1 5870 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( f  =  g  ->  (
f `  i )  =  ( g `  i ) )
1312iuneq1d 4355 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( f  =  g  ->  U_ y  e.  ( f `  i
)  pred ( y ,  A ,  R )  =  U_ y  e.  ( g `  i
)  pred ( y ,  A ,  R ) )
1411, 13eqeq12d 2489 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( f  =  g  ->  (
( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R )  <->  ( g `  suc  i )  = 
U_ y  e.  ( g `  i ) 
pred ( y ,  A ,  R ) ) )
1514imbi2d 316 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f  =  g  ->  (
( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) )  <->  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i
)  =  U_ y  e.  ( g `  i
)  pred ( y ,  A ,  R ) ) ) )
1615ralbidv 2906 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f  =  g  ->  ( A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) )  <->  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `
 suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i ) 
pred ( y ,  A ,  R ) ) ) )
176, 16sbcie 3371 . . . . . . . . . 10  |-  ( [. g  /  f ]. A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) )  <->  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `
 suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i ) 
pred ( y ,  A ,  R ) ) )
1817bicomi 202 . . . . . . . . 9  |-  ( A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) )  <->  [. g  / 
f ]. A. i  e. 
om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `
 suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i ) 
pred ( y ,  A ,  R ) ) )
194, 10, 18bnj873 33354 . . . . . . . 8  |-  { f  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( f  Fn  n  /\  (
f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) }  =  { g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( g  Fn  n  /\  (
g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) }
2019eleq2i 2545 . . . . . . 7  |-  ( f  e.  { f  |  E. n  e.  ( om  \  { (/) } ) ( f  Fn  n  /\  ( f `
 (/) )  =  pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) }  <->  f  e.  {
g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( g  Fn  n  /\  (
g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } )
2120anbi1i 695 . . . . . 6  |-  ( ( f  e.  { f  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( f  Fn  n  /\  (
f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) }  /\  w  e. 
U_ i  e.  dom  f ( f `  i ) )  <->  ( f  e.  { g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/) } ) ( g  Fn  n  /\  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) }  /\  w  e. 
U_ i  e.  dom  f ( f `  i ) ) )
2221rexbii2 2967 . . . . 5  |-  ( E. f  e.  { f  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( f  Fn  n  /\  (
f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } w  e.  U_ i  e.  dom  f ( f `  i )  <->  E. f  e.  { g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( g  Fn  n  /\  (
g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } w  e.  U_ i  e.  dom  f ( f `  i ) )
2322abbii 2601 . . . 4  |-  { w  |  E. f  e.  {
f  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( f  Fn  n  /\  (
f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } w  e.  U_ i  e.  dom  f ( f `  i ) }  =  { w  |  E. f  e.  {
g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( g  Fn  n  /\  (
g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } w  e.  U_ i  e.  dom  f ( f `  i ) }
24 df-iun 4332 . . . 4  |-  U_ f  e.  { f  |  E. n  e.  ( om  \  { (/) } ) ( f  Fn  n  /\  ( f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } U_ i  e. 
dom  f ( f `
 i )  =  { w  |  E. f  e.  { f  |  E. n  e.  ( om  \  { (/) } ) ( f  Fn  n  /\  ( f `
 (/) )  =  pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } w  e.  U_ i  e.  dom  f ( f `  i ) }
25 df-iun 4332 . . . 4  |-  U_ f  e.  { g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/) } ) ( g  Fn  n  /\  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } U_ i  e. 
dom  f ( f `
 i )  =  { w  |  E. f  e.  { g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/) } ) ( g  Fn  n  /\  ( g `
 (/) )  =  pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } w  e.  U_ i  e.  dom  f ( f `  i ) }
2623, 24, 253eqtr4i 2506 . . 3  |-  U_ f  e.  { f  |  E. n  e.  ( om  \  { (/) } ) ( f  Fn  n  /\  ( f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } U_ i  e. 
dom  f ( f `
 i )  = 
U_ f  e.  {
g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( g  Fn  n  /\  (
g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } U_ i  e. 
dom  f ( f `
 i )
27 biid 236 . . . . 5  |-  ( ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  <->  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )
)
28 biid 236 . . . . 5  |-  ( A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) )  <->  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `
 suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i ) 
pred ( y ,  A ,  R ) ) )
29 eqid 2467 . . . . 5  |-  { g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( g  Fn  n  /\  (
g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) }  =  { g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( g  Fn  n  /\  (
g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) }
30 biid 236 . . . . 5  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  X  e.  A  /\  n  e.  ( om  \  { (/) } ) )  <-> 
( R  FrSe  A  /\  X  e.  A  /\  n  e.  ( om  \  { (/) } ) ) )
31 biid 236 . . . . 5  |-  ( ( g  Fn  n  /\  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) )  <-> 
( g  Fn  n  /\  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) )
32 biid 236 . . . . 5  |-  ( [. z  /  g ]. (
g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  <->  [. z  /  g ]. ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )
)
33 biid 236 . . . . 5  |-  ( [. z  /  g ]. A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) )  <->  [. z  / 
g ]. A. i  e. 
om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `
 suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i ) 
pred ( y ,  A ,  R ) ) )
34 biid 236 . . . . 5  |-  ( [. z  /  g ]. (
g  Fn  n  /\  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) )  <->  [. z  /  g ]. ( g  Fn  n  /\  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) )
35 biid 236 . . . . 5  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  X  e.  A )  <->  ( R  FrSe  A  /\  X  e.  A )
)
3627, 28, 3, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35bnj849 33355 . . . 4  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  X  e.  A )  ->  { g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/) } ) ( g  Fn  n  /\  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) }  e.  _V )
37 vex 3121 . . . . . . 7  |-  f  e. 
_V
3837dmex 6727 . . . . . 6  |-  dom  f  e.  _V
39 fvex 5881 . . . . . 6  |-  ( f `
 i )  e. 
_V
4038, 39iunex 6774 . . . . 5  |-  U_ i  e.  dom  f ( f `
 i )  e. 
_V
4140rgenw 2828 . . . 4  |-  A. f  e.  { g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/) } ) ( g  Fn  n  /\  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } U_ i  e. 
dom  f ( f `
 i )  e. 
_V
42 iunexg 6770 . . . 4  |-  ( ( { g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/) } ) ( g  Fn  n  /\  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) }  e.  _V  /\  A. f  e.  { g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( g  Fn  n  /\  (
g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } U_ i  e. 
dom  f ( f `
 i )  e. 
_V )  ->  U_ f  e.  { g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/) } ) ( g  Fn  n  /\  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } U_ i  e. 
dom  f ( f `
 i )  e. 
_V )
4336, 41, 42sylancl 662 . . 3  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  X  e.  A )  ->  U_ f  e.  {
g  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( g  Fn  n  /\  (
g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( g `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( g `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } U_ i  e. 
dom  f ( f `
 i )  e. 
_V )
4426, 43syl5eqel 2559 . 2  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  X  e.  A )  ->  U_ f  e.  {
f  |  E. n  e.  ( om  \  { (/)
} ) ( f  Fn  n  /\  (
f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  /\  A. i  e.  om  ( suc  i  e.  n  ->  ( f `  suc  i )  =  U_ y  e.  ( f `  i )  pred (
y ,  A ,  R ) ) ) } U_ i  e. 
dom  f ( f `
 i )  e. 
_V )
455, 44syl5eqel 2559 1  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  X  e.  A )  ->  trCl ( X ,  A ,  R )  e.  _V )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 369    /\ w3a 973    = wceq 1379    e. wcel 1767   {cab 2452   A.wral 2817   E.wrex 2818   _Vcvv 3118   [.wsbc 3336    \ cdif 3478   (/)c0 3790   {csn 4032   U_ciun 4330   suc csuc 4885   dom cdm 5004    Fn wfn 5588   ` cfv 5593   omcom 6694    predc-bnj14 33113    FrSe w-bnj15 33117    trClc-bnj18 33119
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1601  ax-4 1612  ax-5 1680  ax-6 1719  ax-7 1739  ax-8 1769  ax-9 1771  ax-10 1786  ax-11 1791  ax-12 1803  ax-13 1968  ax-ext 2445  ax-rep 4563  ax-sep 4573  ax-nul 4581  ax-pow 4630  ax-pr 4691  ax-un 6586  ax-reg 8028  ax-inf2 8068
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1382  df-fal 1385  df-ex 1597  df-nf 1600  df-sb 1712  df-eu 2279  df-mo 2280  df-clab 2453  df-cleq 2459  df-clel 2462  df-nfc 2617  df-ne 2664  df-ral 2822  df-rex 2823  df-reu 2824  df-rab 2826  df-v 3120  df-sbc 3337  df-csb 3441  df-dif 3484  df-un 3486  df-in 3488  df-ss 3495  df-pss 3497  df-nul 3791  df-if 3945  df-pw 4017  df-sn 4033  df-pr 4035  df-tp 4037  df-op 4039  df-uni 4251  df-iun 4332  df-br 4453  df-opab 4511  df-mpt 4512  df-tr 4546  df-eprel 4796  df-id 4800  df-po 4805  df-so 4806  df-fr 4843  df-we 4845  df-ord 4886  df-on 4887  df-lim 4888  df-suc 4889  df-xp 5010  df-rel 5011  df-cnv 5012  df-co 5013  df-dm 5014  df-rn 5015  df-res 5016  df-ima 5017  df-iota 5556  df-fun 5595  df-fn 5596  df-f 5597  df-f1 5598  df-fo 5599  df-f1o 5600  df-fv 5601  df-om 6695  df-1o 7140  df-bnj17 33112  df-bnj14 33114  df-bnj13 33116  df-bnj15 33118  df-bnj18 33120
This theorem is referenced by:  bnj1125  33420  bnj1136  33425  bnj1177  33434  bnj1413  33463  bnj1452  33480
  Copyright terms: Public domain W3C validator