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Theorem tfinds2 6671
Description: Transfinite Induction (inference schema), using implicit substitutions. The first three hypotheses establish the substitutions we need. The last three are the basis and the induction hypotheses (for successor and limit ordinals respectively). Theorem Schema 4 of [Suppes] p. 197. The wff  ta is an auxiliary antecedent to help shorten proofs using this theorem. (Contributed by NM, 4-Sep-2004.)
Hypotheses
Ref Expression
tfinds2.1  |-  ( x  =  (/)  ->  ( ph  <->  ps ) )
tfinds2.2  |-  ( x  =  y  ->  ( ph 
<->  ch ) )
tfinds2.3  |-  ( x  =  suc  y  -> 
( ph  <->  th ) )
tfinds2.4  |-  ( ta 
->  ps )
tfinds2.5  |-  ( y  e.  On  ->  ( ta  ->  ( ch  ->  th ) ) )
tfinds2.6  |-  ( Lim  x  ->  ( ta  ->  ( A. y  e.  x  ch  ->  ph )
) )
Assertion
Ref Expression
tfinds2  |-  ( x  e.  On  ->  ( ta  ->  ph ) )
Distinct variable groups:    x, y, ta    ps, x    ch, x    th, x    ph, y
Allowed substitution hints:    ph( x)    ps( y)    ch( y)    th( y)

Proof of Theorem tfinds2
StepHypRef Expression
1 tfinds2.4 . . 3  |-  ( ta 
->  ps )
2 0ex 4569 . . . 4  |-  (/)  e.  _V
3 tfinds2.1 . . . . 5  |-  ( x  =  (/)  ->  ( ph  <->  ps ) )
43imbi2d 314 . . . 4  |-  ( x  =  (/)  ->  ( ( ta  ->  ph )  <->  ( ta  ->  ps ) ) )
52, 4sbcie 3359 . . 3  |-  ( [. (/)  /  x ]. ( ta 
->  ph )  <->  ( ta  ->  ps ) )
61, 5mpbir 209 . 2  |-  [. (/)  /  x ]. ( ta  ->  ph )
7 vex 3109 . . . . . 6  |-  x  e. 
_V
8 tfinds2.5 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  On  ->  ( ta  ->  ( ch  ->  th ) ) )
98a2d 26 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  On  ->  (
( ta  ->  ch )  ->  ( ta  ->  th ) ) )
109sbcth 3339 . . . . . 6  |-  ( x  e.  _V  ->  [. x  /  y ]. (
y  e.  On  ->  ( ( ta  ->  ch )  ->  ( ta  ->  th ) ) ) )
117, 10ax-mp 5 . . . . 5  |-  [. x  /  y ]. (
y  e.  On  ->  ( ( ta  ->  ch )  ->  ( ta  ->  th ) ) )
12 sbcimg 3366 . . . . . 6  |-  ( x  e.  _V  ->  ( [. x  /  y ]. ( y  e.  On  ->  ( ( ta  ->  ch )  ->  ( ta  ->  th ) ) )  <-> 
( [. x  /  y ]. y  e.  On  ->  [. x  /  y ]. ( ( ta  ->  ch )  ->  ( ta  ->  th ) ) ) ) )
137, 12ax-mp 5 . . . . 5  |-  ( [. x  /  y ]. (
y  e.  On  ->  ( ( ta  ->  ch )  ->  ( ta  ->  th ) ) )  <->  ( [. x  /  y ]. y  e.  On  ->  [. x  / 
y ]. ( ( ta 
->  ch )  ->  ( ta  ->  th ) ) ) )
1411, 13mpbi 208 . . . 4  |-  ( [. x  /  y ]. y  e.  On  ->  [. x  / 
y ]. ( ( ta 
->  ch )  ->  ( ta  ->  th ) ) )
15 sbcel1v 3383 . . . 4  |-  ( [. x  /  y ]. y  e.  On  <->  x  e.  On )
16 sbcimg 3366 . . . . 5  |-  ( x  e.  _V  ->  ( [. x  /  y ]. ( ( ta  ->  ch )  ->  ( ta  ->  th ) )  <->  ( [. x  /  y ]. ( ta  ->  ch )  ->  [. x  /  y ]. ( ta  ->  th )
) ) )
177, 16ax-mp 5 . . . 4  |-  ( [. x  /  y ]. (
( ta  ->  ch )  ->  ( ta  ->  th ) )  <->  ( [. x  /  y ]. ( ta  ->  ch )  ->  [. x  /  y ]. ( ta  ->  th )
) )
1814, 15, 173imtr3i 265 . . 3  |-  ( x  e.  On  ->  ( [. x  /  y ]. ( ta  ->  ch )  ->  [. x  /  y ]. ( ta  ->  th )
) )
19 tfinds2.2 . . . . . . 7  |-  ( x  =  y  ->  ( ph 
<->  ch ) )
2019bicomd 201 . . . . . 6  |-  ( x  =  y  ->  ( ch 
<-> 
ph ) )
2120equcoms 1800 . . . . 5  |-  ( y  =  x  ->  ( ch 
<-> 
ph ) )
2221imbi2d 314 . . . 4  |-  ( y  =  x  ->  (
( ta  ->  ch ) 
<->  ( ta  ->  ph )
) )
237, 22sbcie 3359 . . 3  |-  ( [. x  /  y ]. ( ta  ->  ch )  <->  ( ta  ->  ph ) )
24 vex 3109 . . . . . . 7  |-  y  e. 
_V
2524sucex 6619 . . . . . 6  |-  suc  y  e.  _V
26 tfinds2.3 . . . . . . 7  |-  ( x  =  suc  y  -> 
( ph  <->  th ) )
2726imbi2d 314 . . . . . 6  |-  ( x  =  suc  y  -> 
( ( ta  ->  ph )  <->  ( ta  ->  th ) ) )
2825, 27sbcie 3359 . . . . 5  |-  ( [. suc  y  /  x ]. ( ta  ->  ph )  <->  ( ta  ->  th )
)
2928sbcbii 3380 . . . 4  |-  ( [. x  /  y ]. [. suc  y  /  x ]. ( ta  ->  ph )  <->  [. x  / 
y ]. ( ta  ->  th ) )
30 suceq 4932 . . . . 5  |-  ( x  =  y  ->  suc  x  =  suc  y )
3130sbcco2 3348 . . . 4  |-  ( [. x  /  y ]. [. suc  y  /  x ]. ( ta  ->  ph )  <->  [. suc  x  /  x ]. ( ta 
->  ph ) )
3229, 31bitr3i 251 . . 3  |-  ( [. x  /  y ]. ( ta  ->  th )  <->  [. suc  x  /  x ]. ( ta 
->  ph ) )
3318, 23, 323imtr3g 269 . 2  |-  ( x  e.  On  ->  (
( ta  ->  ph )  ->  [. suc  x  /  x ]. ( ta  ->  ph ) ) )
34 sbsbc 3328 . . . 4  |-  ( [ y  /  x ] A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  <->  [. y  /  x ]. A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )
)
3522sbralie 3094 . . . 4  |-  ( [ y  /  x ] A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  <->  A. x  e.  y  ( ta  ->  ph ) )
3634, 35bitr3i 251 . . 3  |-  ( [. y  /  x ]. A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  <->  A. x  e.  y  ( ta  ->  ph ) )
37 r19.21v 2859 . . . . . . . 8  |-  ( A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  <->  ( ta  ->  A. y  e.  x  ch ) )
38 tfinds2.6 . . . . . . . . 9  |-  ( Lim  x  ->  ( ta  ->  ( A. y  e.  x  ch  ->  ph )
) )
3938a2d 26 . . . . . . . 8  |-  ( Lim  x  ->  ( ( ta  ->  A. y  e.  x  ch )  ->  ( ta 
->  ph ) ) )
4037, 39syl5bi 217 . . . . . . 7  |-  ( Lim  x  ->  ( A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  -> 
( ta  ->  ph )
) )
4140sbcth 3339 . . . . . 6  |-  ( y  e.  _V  ->  [. y  /  x ]. ( Lim  x  ->  ( A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  -> 
( ta  ->  ph )
) ) )
4224, 41ax-mp 5 . . . . 5  |-  [. y  /  x ]. ( Lim  x  ->  ( A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  -> 
( ta  ->  ph )
) )
43 sbcimg 3366 . . . . . 6  |-  ( y  e.  _V  ->  ( [. y  /  x ]. ( Lim  x  -> 
( A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  ->  ( ta  ->  ph ) ) )  <-> 
( [. y  /  x ]. Lim  x  ->  [. y  /  x ]. ( A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  -> 
( ta  ->  ph )
) ) ) )
4424, 43ax-mp 5 . . . . 5  |-  ( [. y  /  x ]. ( Lim  x  ->  ( A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  -> 
( ta  ->  ph )
) )  <->  ( [. y  /  x ]. Lim  x  ->  [. y  /  x ]. ( A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  ->  ( ta  ->  ph ) ) ) )
4542, 44mpbi 208 . . . 4  |-  ( [. y  /  x ]. Lim  x  ->  [. y  /  x ]. ( A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  ->  ( ta  ->  ph ) ) )
46 limeq 4879 . . . . 5  |-  ( x  =  y  ->  ( Lim  x  <->  Lim  y ) )
4724, 46sbcie 3359 . . . 4  |-  ( [. y  /  x ]. Lim  x 
<->  Lim  y )
48 sbcimg 3366 . . . . 5  |-  ( y  e.  _V  ->  ( [. y  /  x ]. ( A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  ->  ( ta  ->  ph ) )  <->  ( [. y  /  x ]. A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  ->  [. y  /  x ]. ( ta  ->  ph )
) ) )
4924, 48ax-mp 5 . . . 4  |-  ( [. y  /  x ]. ( A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  ->  ( ta  ->  ph )
)  <->  ( [. y  /  x ]. A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  ->  [. y  /  x ]. ( ta 
->  ph ) ) )
5045, 47, 493imtr3i 265 . . 3  |-  ( Lim  y  ->  ( [. y  /  x ]. A. y  e.  x  ( ta  ->  ch )  ->  [. y  /  x ]. ( ta  ->  ph )
) )
5136, 50syl5bir 218 . 2  |-  ( Lim  y  ->  ( A. x  e.  y  ( ta  ->  ph )  ->  [. y  /  x ]. ( ta 
->  ph ) ) )
526, 33, 51tfindes 6670 1  |-  ( x  e.  On  ->  ( ta  ->  ph ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    = wceq 1398   [wsb 1744    e. wcel 1823   A.wral 2804   _Vcvv 3106   [.wsbc 3324   (/)c0 3783   Oncon0 4867   Lim wlim 4868   suc csuc 4869
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1623  ax-4 1636  ax-5 1709  ax-6 1752  ax-7 1795  ax-8 1825  ax-9 1827  ax-10 1842  ax-11 1847  ax-12 1859  ax-13 2004  ax-ext 2432  ax-sep 4560  ax-nul 4568  ax-pr 4676  ax-un 6565
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3or 972  df-3an 973  df-tru 1401  df-ex 1618  df-nf 1622  df-sb 1745  df-eu 2288  df-mo 2289  df-clab 2440  df-cleq 2446  df-clel 2449  df-nfc 2604  df-ne 2651  df-ral 2809  df-rex 2810  df-rab 2813  df-v 3108  df-sbc 3325  df-dif 3464  df-un 3466  df-in 3468  df-ss 3475  df-pss 3477  df-nul 3784  df-if 3930  df-pw 4001  df-sn 4017  df-pr 4019  df-tp 4021  df-op 4023  df-uni 4236  df-br 4440  df-opab 4498  df-tr 4533  df-eprel 4780  df-po 4789  df-so 4790  df-fr 4827  df-we 4829  df-ord 4870  df-on 4871  df-lim 4872  df-suc 4873
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