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Theorem zorn2g 8339
Description: Zorn's Lemma of [Monk1] p. 117. This version of zorn2 8342 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 4175 . . . . . . . . 9  |-  ( g  =  k  ->  (
g q n  <->  k q
n ) )
21notbid 286 . . . . . . . 8  |-  ( g  =  k  ->  ( -.  g q n  <->  -.  k
q n ) )
32cbvralv 2892 . . . . . . 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 4176 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  m  ->  (
k q n  <->  k q
m ) )
54notbid 286 . . . . . . . 8  |-  ( n  =  m  ->  ( -.  k q n  <->  -.  k
q m ) )
65ralbidv 2686 . . . . . . 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 249 . . . . . 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 6520 . . . . 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 5054 . . . . . . . 8  |-  ( h  =  d  ->  ran  h  =  ran  d )
109raleqdv 2870 . . . . . . 7  |-  ( h  =  d  ->  ( A. q  e.  ran  h  q R v  <->  A. q  e.  ran  d  q R v ) )
1110rabbidv 2908 . . . . . 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 2870 . . . . . 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 6511 . . . . 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 2448 . . . 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 4260 . . 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 6593 . . 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 8 . 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 4175 . . . . 5  |-  ( q  =  s  ->  (
q R v  <->  s R
v ) )
1918cbvralv 2892 . . . 4  |-  ( A. q  e.  ran  d  q R v  <->  A. s  e.  ran  d  s R v )
20 breq2 4176 . . . . 5  |-  ( v  =  r  ->  (
s R v  <->  s R
r ) )
2120ralbidv 2686 . . . 4  |-  ( v  =  r  ->  ( A. s  e.  ran  d  s R v  <->  A. s  e.  ran  d  s R r ) )
2219, 21syl5bb 249 . . 3  |-  ( v  =  r  ->  ( A. q  e.  ran  d  q R v  <->  A. s  e.  ran  d  s R r ) )
2322cbvrabv 2915 . 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 2404 . 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 2404 . 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 8338 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 set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    \/ wo 358    /\ wa 359    /\ w3a 936   A.wal 1546    = wceq 1649    e. wcel 1721   A.wral 2666   E.wrex 2667   {crab 2670   _Vcvv 2916    C_ wss 3280   class class class wbr 4172    e. cmpt 4226    Po wpo 4461    Or wor 4462   dom cdm 4837   ran crn 4838   "cima 4840   iota_crio 6501  recscrecs 6591   cardccrd 7778
This theorem is referenced by:  zorng  8340  zorn2  8342
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1662  ax-8 1683  ax-13 1723  ax-14 1725  ax-6 1740  ax-7 1745  ax-11 1757  ax-12 1946  ax-ext 2385  ax-rep 4280  ax-sep 4290  ax-nul 4298  ax-pow 4337  ax-pr 4363  ax-un 4660
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2258  df-mo 2259  df-clab 2391  df-cleq 2397  df-clel 2400  df-nfc 2529  df-ne 2569  df-ral 2671  df-rex 2672  df-reu 2673  df-rmo 2674  df-rab 2675  df-v 2918  df-sbc 3122  df-csb 3212  df-dif 3283  df-un 3285  df-in 3287  df-ss 3294  df-pss 3296  df-nul 3589  df-if 3700  df-pw 3761  df-sn 3780  df-pr 3781  df-tp 3782  df-op 3783  df-uni 3976  df-int 4011  df-iun 4055  df-br 4173  df-opab 4227  df-mpt 4228  df-tr 4263  df-eprel 4454  df-id 4458  df-po 4463  df-so 4464  df-fr 4501  df-se 4502  df-we 4503  df-ord 4544  df-on 4545  df-suc 4547  df-xp 4843  df-rel 4844  df-cnv 4845  df-co 4846  df-dm 4847  df-rn 4848  df-res 4849  df-ima 4850  df-iota 5377  df-fun 5415  df-fn 5416  df-f 5417  df-f1 5418  df-fo 5419  df-f1o 5420  df-fv 5421  df-isom 5422  df-riota 6508  df-recs 6592  df-en 7069  df-card 7782
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