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 29748
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 239 . . 3  |-  ( ( f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  <->  ( f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )
)
2 biid 239 . . 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 2422 . . 3  |-  ( om 
\  { (/) } )  =  ( om  \  { (/)
} )
4 eqid 2422 . . 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 29746 . 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 3083 . . . . . . . . . . 11  |-  g  e. 
_V
7 fveq1 5881 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( f  =  g  ->  (
f `  (/) )  =  ( g `  (/) ) )
87eqeq1d 2424 . . . . . . . . . . 11  |-  ( f  =  g  ->  (
( f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  <->  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )
) )
96, 8sbcie 3334 . . . . . . . . . 10  |-  ( [. g  /  f ]. (
f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  <->  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )
)
109bicomi 205 . . . . . . . . 9  |-  ( ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  <->  [. g  /  f ]. ( f `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )
)
11 fveq1 5881 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( f  =  g  ->  (
f `  suc  i )  =  ( g `  suc  i ) )
12 fveq1 5881 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( f  =  g  ->  (
f `  i )  =  ( g `  i ) )
1312iuneq1d 4324 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( f  =  g  ->  U_ y  e.  ( f `  i
)  pred ( y ,  A ,  R )  =  U_ y  e.  ( g `  i
)  pred ( y ,  A ,  R ) )
1411, 13eqeq12d 2444 . . . . . . . . . . . . 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 317 . . . . . . . . . . . 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 2861 . . . . . . . . . . 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 3334 . . . . . . . . . 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 205 . . . . . . . . 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 29744 . . . . . . . 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 2499 . . . . . . 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 699 . . . . . 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 2922 . . . . 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 2551 . . . 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 4301 . . . 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 4301 . . . 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 2461 . . 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 239 . . . . 5  |-  ( ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  <->  ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )
)
28 biid 239 . . . . 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 2422 . . . . 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 239 . . . . 5  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  X  e.  A  /\  n  e.  ( om  \  { (/) } ) )  <-> 
( R  FrSe  A  /\  X  e.  A  /\  n  e.  ( om  \  { (/) } ) ) )
31 biid 239 . . . . 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 239 . . . . 5  |-  ( [. z  /  g ]. (
g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )  <->  [. z  /  g ]. ( g `  (/) )  = 
pred ( X ,  A ,  R )
)
33 biid 239 . . . . 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 239 . . . . 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 239 . . . . 5  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  X  e.  A )  <->  ( R  FrSe  A  /\  X  e.  A )
)
3627, 28, 3, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35bnj849 29745 . . . 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 3083 . . . . . . 7  |-  f  e. 
_V
3837dmex 6741 . . . . . 6  |-  dom  f  e.  _V
39 fvex 5892 . . . . . 6  |-  ( f `
 i )  e. 
_V
4038, 39iunex 6788 . . . . 5  |-  U_ i  e.  dom  f ( f `
 i )  e. 
_V
4140rgenw 2783 . . . 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 6784 . . . 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 666 . . 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 2511 . 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 2511 1  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  X  e.  A )  ->  trCl ( X ,  A ,  R )  e.  _V )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 370    /\ w3a 982    = wceq 1437    e. wcel 1872   {cab 2407   A.wral 2771   E.wrex 2772   _Vcvv 3080   [.wsbc 3299    \ cdif 3433   (/)c0 3761   {csn 3998   U_ciun 4299   dom cdm 4853   suc csuc 5444    Fn wfn 5596   ` cfv 5601   omcom 6707    predc-bnj14 29502    FrSe w-bnj15 29506    trClc-bnj18 29508
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1663  ax-4 1676  ax-5 1752  ax-6 1798  ax-7 1843  ax-8 1874  ax-9 1876  ax-10 1891  ax-11 1896  ax-12 1909  ax-13 2057  ax-ext 2401  ax-rep 4536  ax-sep 4546  ax-nul 4555  ax-pow 4602  ax-pr 4660  ax-un 6598  ax-reg 8117  ax-inf2 8156
This theorem depends on definitions:  df-bi 188  df-or 371  df-an 372  df-3or 983  df-3an 984  df-tru 1440  df-fal 1443  df-ex 1658  df-nf 1662  df-sb 1791  df-eu 2273  df-mo 2274  df-clab 2408  df-cleq 2414  df-clel 2417  df-nfc 2568  df-ne 2616  df-ral 2776  df-rex 2777  df-reu 2778  df-rab 2780  df-v 3082  df-sbc 3300  df-csb 3396  df-dif 3439  df-un 3441  df-in 3443  df-ss 3450  df-pss 3452  df-nul 3762  df-if 3912  df-pw 3983  df-sn 3999  df-pr 4001  df-tp 4003  df-op 4005  df-uni 4220  df-iun 4301  df-br 4424  df-opab 4483  df-mpt 4484  df-tr 4519  df-eprel 4764  df-id 4768  df-po 4774  df-so 4775  df-fr 4812  df-we 4814  df-xp 4859  df-rel 4860  df-cnv 4861  df-co 4862  df-dm 4863  df-rn 4864  df-res 4865  df-ima 4866  df-ord 5445  df-on 5446  df-lim 5447  df-suc 5448  df-iota 5565  df-fun 5603  df-fn 5604  df-f 5605  df-f1 5606  df-fo 5607  df-f1o 5608  df-fv 5609  df-om 6708  df-1o 7194  df-bnj17 29501  df-bnj14 29503  df-bnj13 29505  df-bnj15 29507  df-bnj18 29509
This theorem is referenced by:  bnj1125  29810  bnj1136  29815  bnj1177  29824  bnj1413  29853  bnj1452  29870
  Copyright terms: Public domain W3C validator