MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  bnd2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem bnd2 8701
Description: A variant of the Boundedness Axiom bnd 8700 that picks a subset 𝑧 out of a possibly proper class 𝐵 in which a property is true. (Contributed by NM, 4-Feb-2004.)
Hypothesis
Ref Expression
bnd2.1 𝐴 ∈ V
Assertion
Ref Expression
bnd2 (∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑 → ∃𝑧(𝑧𝐵 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝑧 𝜑))
Distinct variable groups:   𝜑,𝑧   𝑥,𝑧,𝐴   𝑥,𝑦,𝐵,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦)   𝐴(𝑦)

Proof of Theorem bnd2
Dummy variables 𝑤 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-rex 2918 . . . 4 (∃𝑦𝐵 𝜑 ↔ ∃𝑦(𝑦𝐵𝜑))
21ralbii 2979 . . 3 (∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑 ↔ ∀𝑥𝐴𝑦(𝑦𝐵𝜑))
3 bnd2.1 . . . 4 𝐴 ∈ V
4 raleq 3132 . . . . 5 (𝑣 = 𝐴 → (∀𝑥𝑣𝑦(𝑦𝐵𝜑) ↔ ∀𝑥𝐴𝑦(𝑦𝐵𝜑)))
5 raleq 3132 . . . . . 6 (𝑣 = 𝐴 → (∀𝑥𝑣𝑦𝑤 (𝑦𝐵𝜑) ↔ ∀𝑥𝐴𝑦𝑤 (𝑦𝐵𝜑)))
65exbidv 1852 . . . . 5 (𝑣 = 𝐴 → (∃𝑤𝑥𝑣𝑦𝑤 (𝑦𝐵𝜑) ↔ ∃𝑤𝑥𝐴𝑦𝑤 (𝑦𝐵𝜑)))
74, 6imbi12d 334 . . . 4 (𝑣 = 𝐴 → ((∀𝑥𝑣𝑦(𝑦𝐵𝜑) → ∃𝑤𝑥𝑣𝑦𝑤 (𝑦𝐵𝜑)) ↔ (∀𝑥𝐴𝑦(𝑦𝐵𝜑) → ∃𝑤𝑥𝐴𝑦𝑤 (𝑦𝐵𝜑))))
8 bnd 8700 . . . 4 (∀𝑥𝑣𝑦(𝑦𝐵𝜑) → ∃𝑤𝑥𝑣𝑦𝑤 (𝑦𝐵𝜑))
93, 7, 8vtocl 3250 . . 3 (∀𝑥𝐴𝑦(𝑦𝐵𝜑) → ∃𝑤𝑥𝐴𝑦𝑤 (𝑦𝐵𝜑))
102, 9sylbi 207 . 2 (∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑 → ∃𝑤𝑥𝐴𝑦𝑤 (𝑦𝐵𝜑))
11 vex 3194 . . . . 5 𝑤 ∈ V
1211inex1 4764 . . . 4 (𝑤𝐵) ∈ V
13 inss2 3817 . . . . . . 7 (𝑤𝐵) ⊆ 𝐵
14 sseq1 3610 . . . . . . 7 (𝑧 = (𝑤𝐵) → (𝑧𝐵 ↔ (𝑤𝐵) ⊆ 𝐵))
1513, 14mpbiri 248 . . . . . 6 (𝑧 = (𝑤𝐵) → 𝑧𝐵)
1615biantrurd 529 . . . . 5 (𝑧 = (𝑤𝐵) → (∀𝑥𝐴𝑦𝑧 𝜑 ↔ (𝑧𝐵 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝑧 𝜑)))
17 rexeq 3133 . . . . . . 7 (𝑧 = (𝑤𝐵) → (∃𝑦𝑧 𝜑 ↔ ∃𝑦 ∈ (𝑤𝐵)𝜑))
18 elin 3779 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ (𝑤𝐵) ↔ (𝑦𝑤𝑦𝐵))
1918anbi1i 730 . . . . . . . . 9 ((𝑦 ∈ (𝑤𝐵) ∧ 𝜑) ↔ ((𝑦𝑤𝑦𝐵) ∧ 𝜑))
20 anass 680 . . . . . . . . 9 (((𝑦𝑤𝑦𝐵) ∧ 𝜑) ↔ (𝑦𝑤 ∧ (𝑦𝐵𝜑)))
2119, 20bitri 264 . . . . . . . 8 ((𝑦 ∈ (𝑤𝐵) ∧ 𝜑) ↔ (𝑦𝑤 ∧ (𝑦𝐵𝜑)))
2221rexbii2 3037 . . . . . . 7 (∃𝑦 ∈ (𝑤𝐵)𝜑 ↔ ∃𝑦𝑤 (𝑦𝐵𝜑))
2317, 22syl6bb 276 . . . . . 6 (𝑧 = (𝑤𝐵) → (∃𝑦𝑧 𝜑 ↔ ∃𝑦𝑤 (𝑦𝐵𝜑)))
2423ralbidv 2985 . . . . 5 (𝑧 = (𝑤𝐵) → (∀𝑥𝐴𝑦𝑧 𝜑 ↔ ∀𝑥𝐴𝑦𝑤 (𝑦𝐵𝜑)))
2516, 24bitr3d 270 . . . 4 (𝑧 = (𝑤𝐵) → ((𝑧𝐵 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝑧 𝜑) ↔ ∀𝑥𝐴𝑦𝑤 (𝑦𝐵𝜑)))
2612, 25spcev 3291 . . 3 (∀𝑥𝐴𝑦𝑤 (𝑦𝐵𝜑) → ∃𝑧(𝑧𝐵 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝑧 𝜑))
2726exlimiv 1860 . 2 (∃𝑤𝑥𝐴𝑦𝑤 (𝑦𝐵𝜑) → ∃𝑧(𝑧𝐵 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝑧 𝜑))
2810, 27syl 17 1 (∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑 → ∃𝑧(𝑧𝐵 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝑧 𝜑))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384   = wceq 1480  wex 1701  wcel 1992  wral 2912  wrex 2913  Vcvv 3191  cin 3559  wss 3560
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1841  ax-6 1890  ax-7 1937  ax-8 1994  ax-9 2001  ax-10 2021  ax-11 2036  ax-12 2049  ax-13 2250  ax-ext 2606  ax-rep 4736  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6903  ax-reg 8442  ax-inf2 8483
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1883  df-eu 2478  df-mo 2479  df-clab 2613  df-cleq 2619  df-clel 2622  df-nfc 2756  df-ne 2797  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rab 2921  df-v 3193  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-iun 4492  df-iin 4493  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-pred 5642  df-ord 5688  df-on 5689  df-lim 5690  df-suc 5691  df-iota 5813  df-fun 5852  df-fn 5853  df-f 5854  df-f1 5855  df-fo 5856  df-f1o 5857  df-fv 5858  df-om 7014  df-wrecs 7353  df-recs 7414  df-rdg 7452  df-r1 8572  df-rank 8573
This theorem is referenced by:  ac6s  9251  bnd2d  41694
  Copyright terms: Public domain W3C validator