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Theorem bnj1204 28091
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
StepHypRef Expression
1 simp1 960 . . . . . 6  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  ->  R  FrSe  A )
2 ssrab2 3233 . . . . . . 7  |-  { x  e.  A  |  -.  ph }  C_  A
32a1i 12 . . . . . 6  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  ->  { x  e.  A  |  -.  ph }  C_  A )
4 simp3 962 . . . . . . 7  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  ->  E. x  e.  A  -.  ph )
5 rabn0 3449 . . . . . . 7  |-  ( { x  e.  A  |  -.  ph }  =/=  (/)  <->  E. x  e.  A  -.  ph )
64, 5sylibr 205 . . . . . 6  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )  ->  { x  e.  A  |  -.  ph }  =/=  (/) )
7 nfrab1 2695 . . . . . . . 8  |-  F/_ x { x  e.  A  |  -.  ph }
87nfcrii 2387 . . . . . . 7  |-  ( z  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  ->  A. x  z  e. 
{ x  e.  A  |  -.  ph } )
98bnj1228 28090 . . . . . 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 1187 . . . . 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 229 . . . . 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 1629 . . . . . . 7  |-  F/ x  R  FrSe  A
13 nfra1 2568 . . . . . . 7  |-  F/ x A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )
14 nfre1 2574 . . . . . . 7  |-  F/ x E. x  e.  A  -.  ph
1512, 13, 14nf3an 1740 . . . . . 6  |-  F/ x
( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )
1615nfri 1703 . . . . 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 27932 . . . 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 2258 . . . . . 6  |-  { x  e.  A  |  -.  ph }  =  { x  e.  A  |  -.  ph }
1918, 11bnj1212 27881 . . . . 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 2568 . . . . . . . 8  |-  F/ y A. y  e.  {
x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x
21 simp3 962 . . . . . . . . . . . . . . 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 27879 . . . . . . . . . . . . . 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 326 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  ->  -.  y R x )  <->  ( y R x  ->  -.  y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } ) )
2423albii 1554 . . . . . . . . . . . . . 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 190 . . . . . . . . . . . . 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 961 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( y  e.  A  /\  y R x  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  y R x )
27 ax-4 1692 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( A. y ( y R x  ->  -.  y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } )  ->  ( y R x  ->  -.  y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } ) )
2825, 26, 27sylc 58 . . . . . . . . . . . 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 960 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( y  e.  A  /\  y R x  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  y  e.  A )
30 nfcv 2394 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  F/_ x A
3130elrabsf 3004 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } 
<->  ( y  e.  A  /\  [. y  /  x ].  -.  ph ) )
32 vex 2766 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  y  e. 
_V
33 sbcng 3006 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( y  e.  _V  ->  ( [. y  /  x ].  -.  ph  <->  -.  [. y  /  x ]. ph ) )
3432, 33ax-mp 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( [. y  /  x ].  -.  ph  <->  -. 
[. y  /  x ]. ph )
3534anbi2i 678 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( y  e.  A  /\  [. y  /  x ].  -.  ph )  <->  ( y  e.  A  /\  -.  [. y  /  x ]. ph )
)
3631, 35bitri 242 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } 
<->  ( y  e.  A  /\  -.  [. y  /  x ]. ph ) )
3736notbii 289 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( -.  y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  <->  -.  ( y  e.  A  /\  -.  [. y  /  x ]. ph )
)
38 imnan 413 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( y  e.  A  ->  -.  -.  [. y  /  x ]. ph )  <->  -.  (
y  e.  A  /\  -.  [. y  /  x ]. ph ) )
3937, 38bitr4i 245 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( -.  y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  <->  ( y  e.  A  ->  -.  -.  [. y  /  x ]. ph )
)
4039biimpi 188 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( -.  y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  ->  ( y  e.  A  ->  -.  -.  [. y  /  x ]. ph ) )
4140imp 420 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( -.  y  e.  {
x  e.  A  |  -.  ph }  /\  y  e.  A )  ->  -.  -.  [. y  /  x ]. ph )
42 notnot 284 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( [. y  /  x ]. ph  <->  -.  -.  [. y  /  x ]. ph )
4341, 42sylibr 205 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( -.  y  e.  {
x  e.  A  |  -.  ph }  /\  y  e.  A )  ->  [. y  /  x ]. ph )
4428, 29, 43syl2anc 645 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( y  e.  A  /\  y R x  /\  A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  [. y  /  x ]. ph )
45443expa 1156 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( y  e.  A  /\  y R x )  /\  A. y  e. 
{ x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x )  ->  [. y  /  x ]. ph )
4645expcom 426 . . . . . . . . 9  |-  ( A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x  ->  ( (
y  e.  A  /\  y R x )  ->  [. y  /  x ]. ph ) )
4746exp3a 427 . . . . . . . 8  |-  ( A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x  ->  ( y  e.  A  ->  ( y R x  ->  [. y  /  x ]. ph )
) )
4820, 47ralrimi 2599 . . . . . . 7  |-  ( A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x  ->  A. y  e.  A  ( y R x  ->  [. y  /  x ]. ph )
)
49 bnj1204.1 . . . . . . 7  |-  ( ps  <->  A. y  e.  A  ( y R x  ->  [. y  /  x ]. ph ) )
5048, 49sylibr 205 . . . . . 6  |-  ( A. y  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  -.  y R x  ->  ps )
51503ad2ant3 983 . . . . 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 )
52 simp12 991 . . . . 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 ) )
53 simp3 962 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  A  /\  ps  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )  ->  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )
5453bnj1211 27879 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  A  /\  ps  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )  ->  A. x
( x  e.  A  ->  ( ps  ->  ph )
) )
55 simp1 960 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  A  /\  ps  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )  ->  x  e.  A )
56 simp2 961 . . . . . 6  |-  ( ( x  e.  A  /\  ps  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )  ->  ps )
57 ax-4 1692 . . . . . 6  |-  ( A. x ( x  e.  A  ->  ( ps  ->  ph ) )  -> 
( x  e.  A  ->  ( ps  ->  ph )
) )
5854, 55, 56, 57syl3c 59 . . . . 5  |-  ( ( x  e.  A  /\  ps  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )  ->  ph )
5919, 51, 52, 58syl3anc 1187 . . . 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 )
60 rabid 2691 . . . . . 6  |-  ( x  e.  { x  e.  A  |  -.  ph } 
<->  ( x  e.  A  /\  -.  ph ) )
6160simprbi 452 . . . . 5  |-  ( x  e.  { x  e.  A  |  -.  ph }  ->  -.  ph )
62613ad2ant2 982 . . . 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 )
6317, 59, 62bnj1304 27901 . . 3  |-  -.  ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph )  /\  E. x  e.  A  -.  ph )
6463bnj1224 27883 . 2  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )  ->  -.  E. x  e.  A  -.  ph )
65 dfral2 2530 . 2  |-  ( A. x  e.  A  ph  <->  -.  E. x  e.  A  -.  ph )
6664, 65sylibr 205 1  |-  ( ( R  FrSe  A  /\  A. x  e.  A  ( ps  ->  ph ) )  ->  A. x  e.  A  ph )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 5    -> wi 6    <-> wb 178    /\ wa 360    /\ w3a 939   A.wal 1532    e. wcel 1621    =/= wne 2421   A.wral 2518   E.wrex 2519   {crab 2522   _Vcvv 2763   [.wsbc 2966    C_ wss 3127   (/)c0 3430   class class class wbr 3997    FrSe w-bnj15 27766
This theorem is referenced by:  bnj1417  28120
This theorem was proved from axioms:  ax-1 7  ax-2 8  ax-3 9  ax-mp 10  ax-5 1533  ax-6 1534  ax-7 1535  ax-gen 1536  ax-8 1623  ax-11 1624  ax-13 1625  ax-14 1626  ax-17 1628  ax-12o 1664  ax-10 1678  ax-9 1684  ax-4 1692  ax-16 1927  ax-ext 2239  ax-rep 4105  ax-sep 4115  ax-nul 4123  ax-pow 4160  ax-pr 4186  ax-un 4484  ax-reg 7274  ax-inf2 7310
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3or 940  df-3an 941  df-tru 1315  df-ex 1538  df-nf 1540  df-sb 1884  df-eu 2122  df-mo 2123  df-clab 2245  df-cleq 2251  df-clel 2254  df-nfc 2383  df-ne 2423  df-ral 2523  df-rex 2524  df-reu 2525  df-rab 2527  df-v 2765  df-sbc 2967  df-csb 3057  df-dif 3130  df-un 3132  df-in 3134  df-ss 3141  df-pss 3143  df-nul 3431  df-if 3540  df-pw 3601  df-sn 3620  df-pr 3621  df-tp 3622  df-op 3623  df-uni 3802  df-iun 3881  df-br 3998  df-opab 4052  df-mpt 4053  df-tr 4088  df-eprel 4277  df-id 4281  df-po 4286  df-so 4287  df-fr 4324  df-we 4326  df-ord 4367  df-on 4368  df-lim 4369  df-suc 4370  df-om 4629  df-xp 4675  df-rel 4676  df-cnv 4677  df-co 4678  df-dm 4679  df-rn 4680  df-res 4681  df-ima 4682  df-fun 4683  df-fn 4684  df-f 4685  df-f1 4686  df-fo 4687  df-f1o 4688  df-fv 4689  df-1o 6447  df-bnj17 27761  df-bnj14 27763  df-bnj13 27765  df-bnj15 27767  df-bnj18 27769  df-bnj19 27771
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