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Theorem zorn2g 8775
Description: Zorn's Lemma of [Monk1] p. 117. This version of zorn2 8778 avoids the Axiom of Choice by assuming that  A is well-orderable. (Contributed by NM, 6-Apr-1997.) (Revised by Mario Carneiro, 9-May-2015.)
Assertion
Ref Expression
zorn2g  |-  ( ( A  e.  dom  card  /\  R  Po  A  /\  A. w ( ( w 
C_  A  /\  R  Or  w )  ->  E. x  e.  A  A. z  e.  w  ( z R x  \/  z  =  x ) ) )  ->  E. x  e.  A  A. y  e.  A  -.  x R y )
Distinct variable groups:    x, y,
z, w, R    x, A, y, z, w

Proof of Theorem zorn2g
Dummy variables  v  u  g  h  t 
s  r  q  d  k  m  n are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 breq1 4395 . . . . . . . . 9  |-  ( g  =  k  ->  (
g q n  <->  k q
n ) )
21notbid 294 . . . . . . . 8  |-  ( g  =  k  ->  ( -.  g q n  <->  -.  k
q n ) )
32cbvralv 3045 . . . . . . 7  |-  ( A. g  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  g q n  <->  A. k  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  k q n )
4 breq2 4396 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  m  ->  (
k q n  <->  k q
m ) )
54notbid 294 . . . . . . . 8  |-  ( n  =  m  ->  ( -.  k q n  <->  -.  k
q m ) )
65ralbidv 2838 . . . . . . 7  |-  ( n  =  m  ->  ( A. k  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  k q n  <->  A. k  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  k q m ) )
73, 6syl5bb 257 . . . . . 6  |-  ( n  =  m  ->  ( A. g  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  g q n  <->  A. k  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  k q m ) )
87cbvriotav 6164 . . . . 5  |-  ( iota_ n  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v } A. g  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  g q n )  =  (
iota_ m  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v } A. k  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  k q m )
9 rneq 5165 . . . . . . . 8  |-  ( h  =  d  ->  ran  h  =  ran  d )
109raleqdv 3021 . . . . . . 7  |-  ( h  =  d  ->  ( A. q  e.  ran  h  q R v  <->  A. q  e.  ran  d  q R v ) )
1110rabbidv 3062 . . . . . 6  |-  ( h  =  d  ->  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  =  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  d  q R v } )
1211raleqdv 3021 . . . . . 6  |-  ( h  =  d  ->  ( A. k  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  k q m  <->  A. k  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  d  q R v }  -.  k q m ) )
1311, 12riotaeqbidv 6156 . . . . 5  |-  ( h  =  d  ->  ( iota_ m  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v } A. k  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  k q m )  =  ( iota_ m  e. 
{ v  e.  A  |  A. q  e.  ran  d  q R v } A. k  e. 
{ v  e.  A  |  A. q  e.  ran  d  q R v }  -.  k q m ) )
148, 13syl5eq 2504 . . . 4  |-  ( h  =  d  ->  ( iota_ n  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v } A. g  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  g q n )  =  ( iota_ m  e. 
{ v  e.  A  |  A. q  e.  ran  d  q R v } A. k  e. 
{ v  e.  A  |  A. q  e.  ran  d  q R v }  -.  k q m ) )
1514cbvmptv 4483 . . 3  |-  ( h  e.  _V  |->  ( iota_ n  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v } A. g  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  g q n ) )  =  ( d  e.  _V  |->  ( iota_ m  e.  {
v  e.  A  |  A. q  e.  ran  d  q R v } A. k  e. 
{ v  e.  A  |  A. q  e.  ran  d  q R v }  -.  k q m ) )
16 recseq 6935 . . 3  |-  ( ( h  e.  _V  |->  (
iota_ n  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v } A. g  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  g q n ) )  =  ( d  e.  _V  |->  ( iota_ m  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  d  q R v } A. k  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  d  q R v }  -.  k q m ) )  -> recs ( ( h  e. 
_V  |->  ( iota_ n  e. 
{ v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v } A. g  e. 
{ v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  g q n ) ) )  = recs ( ( d  e.  _V  |->  ( iota_ m  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  d  q R v } A. k  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  d  q R v }  -.  k q m ) ) ) )
1715, 16ax-mp 5 . 2  |- recs ( ( h  e.  _V  |->  (
iota_ n  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v } A. g  e.  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  g q n ) ) )  = recs (
( d  e.  _V  |->  ( iota_ m  e.  {
v  e.  A  |  A. q  e.  ran  d  q R v } A. k  e. 
{ v  e.  A  |  A. q  e.  ran  d  q R v }  -.  k q m ) ) )
18 breq1 4395 . . . . 5  |-  ( q  =  s  ->  (
q R v  <->  s R
v ) )
1918cbvralv 3045 . . . 4  |-  ( A. q  e.  ran  d  q R v  <->  A. s  e.  ran  d  s R v )
20 breq2 4396 . . . . 5  |-  ( v  =  r  ->  (
s R v  <->  s R
r ) )
2120ralbidv 2838 . . . 4  |-  ( v  =  r  ->  ( A. s  e.  ran  d  s R v  <->  A. s  e.  ran  d  s R r ) )
2219, 21syl5bb 257 . . 3  |-  ( v  =  r  ->  ( A. q  e.  ran  d  q R v  <->  A. s  e.  ran  d  s R r ) )
2322cbvrabv 3069 . 2  |-  { v  e.  A  |  A. q  e.  ran  d  q R v }  =  { r  e.  A  |  A. s  e.  ran  d  s R r }
24 eqid 2451 . 2  |-  { r  e.  A  |  A. s  e.  (recs (
( h  e.  _V  |->  ( iota_ n  e.  {
v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v } A. g  e. 
{ v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  g q n ) ) )
" u ) s R r }  =  { r  e.  A  |  A. s  e.  (recs ( ( h  e. 
_V  |->  ( iota_ n  e. 
{ v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v } A. g  e. 
{ v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  g q n ) ) )
" u ) s R r }
25 eqid 2451 . 2  |-  { r  e.  A  |  A. s  e.  (recs (
( h  e.  _V  |->  ( iota_ n  e.  {
v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v } A. g  e. 
{ v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  g q n ) ) )
" t ) s R r }  =  { r  e.  A  |  A. s  e.  (recs ( ( h  e. 
_V  |->  ( iota_ n  e. 
{ v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v } A. g  e. 
{ v  e.  A  |  A. q  e.  ran  h  q R v }  -.  g q n ) ) )
" t ) s R r }
2617, 23, 24, 25zorn2lem7 8774 1  |-  ( ( A  e.  dom  card  /\  R  Po  A  /\  A. w ( ( w 
C_  A  /\  R  Or  w )  ->  E. x  e.  A  A. z  e.  w  ( z R x  \/  z  =  x ) ) )  ->  E. x  e.  A  A. y  e.  A  -.  x R y )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    \/ wo 368    /\ wa 369    /\ w3a 965   A.wal 1368    = wceq 1370    e. wcel 1758   A.wral 2795   E.wrex 2796   {crab 2799   _Vcvv 3070    C_ wss 3428   class class class wbr 4392    |-> cmpt 4450    Po wpo 4739    Or wor 4740   dom cdm 4940   ran crn 4941   "cima 4943   iota_crio 6152  recscrecs 6933   cardccrd 8208
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1592  ax-4 1603  ax-5 1671  ax-6 1710  ax-7 1730  ax-8 1760  ax-9 1762  ax-10 1777  ax-11 1782  ax-12 1794  ax-13 1952  ax-ext 2430  ax-rep 4503  ax-sep 4513  ax-nul 4521  ax-pow 4570  ax-pr 4631  ax-un 6474
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1373  df-ex 1588  df-nf 1591  df-sb 1703  df-eu 2264  df-mo 2265  df-clab 2437  df-cleq 2443  df-clel 2446  df-nfc 2601  df-ne 2646  df-ral 2800  df-rex 2801  df-reu 2802  df-rmo 2803  df-rab 2804  df-v 3072  df-sbc 3287  df-csb 3389  df-dif 3431  df-un 3433  df-in 3435  df-ss 3442  df-pss 3444  df-nul 3738  df-if 3892  df-pw 3962  df-sn 3978  df-pr 3980  df-tp 3982  df-op 3984  df-uni 4192  df-int 4229  df-iun 4273  df-br 4393  df-opab 4451  df-mpt 4452  df-tr 4486  df-eprel 4732  df-id 4736  df-po 4741  df-so 4742  df-fr 4779  df-se 4780  df-we 4781  df-ord 4822  df-on 4823  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 5481  df-fun 5520  df-fn 5521  df-f 5522  df-f1 5523  df-fo 5524  df-f1o 5525  df-fv 5526  df-isom 5527  df-riota 6153  df-recs 6934  df-en 7413  df-card 8212
This theorem is referenced by:  zorng  8776  zorn2  8778
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