Users' Mathboxes Mathbox for Scott Fenton < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  wzel Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem wzel 31472
Description: The zero of a well-founded set is a member of that set. (Contributed by Scott Fenton, 13-Jun-2018.) (Revised by AV, 10-Oct-2021.)
Assertion
Ref Expression
wzel ((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) → inf(𝐴, 𝐴, 𝑅) ∈ 𝐴)

Proof of Theorem wzel
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 weso 5065 . . 3 (𝑅 We 𝐴𝑅 Or 𝐴)
213ad2ant1 1080 . 2 ((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) → 𝑅 Or 𝐴)
3 simp1 1059 . . . 4 ((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) → 𝑅 We 𝐴)
4 simp2 1060 . . . 4 ((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) → 𝑅 Se 𝐴)
5 ssid 3603 . . . . 5 𝐴𝐴
65a1i 11 . . . 4 ((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) → 𝐴𝐴)
7 simp3 1061 . . . 4 ((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) → 𝐴 ≠ ∅)
8 tz6.26 5670 . . . 4 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (𝐴𝐴𝐴 ≠ ∅)) → ∃𝑥𝐴 Pred(𝑅, 𝐴, 𝑥) = ∅)
93, 4, 6, 7, 8syl22anc 1324 . . 3 ((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) → ∃𝑥𝐴 Pred(𝑅, 𝐴, 𝑥) = ∅)
10 vex 3189 . . . . . . . . . . . 12 𝑥 ∈ V
11 vex 3189 . . . . . . . . . . . . 13 𝑦 ∈ V
1211elpred 5652 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ V → (𝑦 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑥) ↔ (𝑦𝐴𝑦𝑅𝑥)))
1310, 12ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑥) ↔ (𝑦𝐴𝑦𝑅𝑥))
1413notbii 310 . . . . . . . . . 10 𝑦 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑥) ↔ ¬ (𝑦𝐴𝑦𝑅𝑥))
15 imnan 438 . . . . . . . . . 10 ((𝑦𝐴 → ¬ 𝑦𝑅𝑥) ↔ ¬ (𝑦𝐴𝑦𝑅𝑥))
1614, 15bitr4i 267 . . . . . . . . 9 𝑦 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑥) ↔ (𝑦𝐴 → ¬ 𝑦𝑅𝑥))
17 pm2.27 42 . . . . . . . . . . 11 (𝑦𝐴 → ((𝑦𝐴 → ¬ 𝑦𝑅𝑥) → ¬ 𝑦𝑅𝑥))
1817ad2antll 764 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) ∧ (𝑥𝐴𝑦𝐴)) → ((𝑦𝐴 → ¬ 𝑦𝑅𝑥) → ¬ 𝑦𝑅𝑥))
19 breq1 4616 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑥 → (𝑧𝑅𝑦𝑥𝑅𝑦))
2019rspcev 3295 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦)
2120ex 450 . . . . . . . . . . 11 (𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦))
2221ad2antrl 763 . . . . . . . . . 10 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) ∧ (𝑥𝐴𝑦𝐴)) → (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦))
2318, 22jctird 566 . . . . . . . . 9 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) ∧ (𝑥𝐴𝑦𝐴)) → ((𝑦𝐴 → ¬ 𝑦𝑅𝑥) → (¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦))))
2416, 23syl5bi 232 . . . . . . . 8 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) ∧ (𝑥𝐴𝑦𝐴)) → (¬ 𝑦 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑥) → (¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦))))
2524expr 642 . . . . . . 7 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑦𝐴 → (¬ 𝑦 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑥) → (¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦)))))
2625com23 86 . . . . . 6 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) ∧ 𝑥𝐴) → (¬ 𝑦 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑥) → (𝑦𝐴 → (¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦)))))
2726alimdv 1842 . . . . 5 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) ∧ 𝑥𝐴) → (∀𝑦 ¬ 𝑦 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑥) → ∀𝑦(𝑦𝐴 → (¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦)))))
28 eq0 3905 . . . . 5 (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑥) = ∅ ↔ ∀𝑦 ¬ 𝑦 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑥))
29 r19.26 3057 . . . . . 6 (∀𝑦𝐴𝑦𝑅𝑥 ∧ (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦)) ↔ (∀𝑦𝐴 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦)))
30 df-ral 2912 . . . . . 6 (∀𝑦𝐴𝑦𝑅𝑥 ∧ (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦)) ↔ ∀𝑦(𝑦𝐴 → (¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦))))
3129, 30bitr3i 266 . . . . 5 ((∀𝑦𝐴 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦)) ↔ ∀𝑦(𝑦𝐴 → (¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦))))
3227, 28, 313imtr4g 285 . . . 4 (((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) ∧ 𝑥𝐴) → (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑥) = ∅ → (∀𝑦𝐴 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦))))
3332reximdva 3011 . . 3 ((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) → (∃𝑥𝐴 Pred(𝑅, 𝐴, 𝑥) = ∅ → ∃𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦))))
349, 33mpd 15 . 2 ((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) → ∃𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑥𝑅𝑦 → ∃𝑧𝐴 𝑧𝑅𝑦)))
352, 34infcl 8338 1 ((𝑅 We 𝐴𝑅 Se 𝐴𝐴 ≠ ∅) → inf(𝐴, 𝐴, 𝑅) ∈ 𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036  wal 1478   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790  wral 2907  wrex 2908  Vcvv 3186  wss 3555  c0 3891   class class class wbr 4613   Or wor 4994   Se wse 5031   We wwe 5032  Predcpred 5638  infcinf 8291
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 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pr 4867
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 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rmo 2915  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-nul 3892  df-if 4059  df-sn 4149  df-pr 4151  df-op 4155  df-uni 4403  df-br 4614  df-opab 4674  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-se 5034  df-we 5035  df-xp 5080  df-cnv 5082  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-iota 5810  df-riota 6565  df-sup 8292  df-inf 8293
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator