Theorem ontr2exmid 4524

Description: An ordinal transitivity law which implies excluded middle. (Contributed by Jim Kingdon, 17-Sep-2021.)

Hypothesis

Ref	Expression
ontr2exmid.1	|- A. x e. On A. y A. z e. On ( ( x C_ y /\ y e. z ) -> x e. z )

Assertion

Ref	Expression
ontr2exmid	|- ( ph \/ -. ph )

Distinct variable group:   ph, x, y, z

Proof of Theorem ontr2exmid

Dummy variable w is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ssrab2 3240	. . . . 5 |- { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) }
2		p0ex 4188	. . . . . 6 |- { (/) } e. _V
3	2	prid2 3699	. . . . 5 |- { (/) } e. { (/) , { (/) } }
4		2ordpr 4523	. . . . . . 7 |- Ord { (/) , { (/) } }
5		pp0ex 4189	. . . . . . . 8 |- { (/) , { (/) } } e. _V
6	5	elon 4374	. . . . . . 7 |- ( { (/) , { (/) } } e. On <-> Ord { (/) , { (/) } } )
7	4, 6	mpbir 146	. . . . . 6 |- { (/) , { (/) } } e. On
8		ordtriexmidlem 4518	. . . . . . . 8 |- { w e. { (/) } | ph } e. On
9		ontr2exmid.1	. . . . . . . 8 |- A. x e. On A. y A. z e. On ( ( x C_ y /\ y e. z ) -> x e. z )
10		sseq1 3178	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( x = { w e. { (/) } | ph } -> ( x C_ y <-> { w e. { (/) } | ph } C_ y ) )
11	10	anbi1d 465	. . . . . . . . . . . 12 |- ( x = { w e. { (/) } | ph } -> ( ( x C_ y /\ y e. z ) <-> ( { w e. { (/) } | ph } C_ y /\ y e. z ) ) )
12		eleq1 2240	. . . . . . . . . . . 12 |- ( x = { w e. { (/) } | ph } -> ( x e. z <-> { w e. { (/) } | ph } e. z ) )
13	11, 12	imbi12d 234	. . . . . . . . . . 11 |- ( x = { w e. { (/) } | ph } -> ( ( ( x C_ y /\ y e. z ) -> x e. z ) <-> ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ y /\ y e. z ) -> { w e. { (/) } | ph } e. z ) ) )
14	13	ralbidv 2477	. . . . . . . . . 10 |- ( x = { w e. { (/) } | ph } -> ( A. z e. On ( ( x C_ y /\ y e. z ) -> x e. z ) <-> A. z e. On ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ y /\ y e. z ) -> { w e. { (/) } | ph } e. z ) ) )
15	14	albidv 1824	. . . . . . . . 9 |- ( x = { w e. { (/) } | ph } -> ( A. y A. z e. On ( ( x C_ y /\ y e. z ) -> x e. z ) <-> A. y A. z e. On ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ y /\ y e. z ) -> { w e. { (/) } | ph } e. z ) ) )
16	15	rspcv 2837	. . . . . . . 8 |- ( { w e. { (/) } | ph } e. On -> ( A. x e. On A. y A. z e. On ( ( x C_ y /\ y e. z ) -> x e. z ) -> A. y A. z e. On ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ y /\ y e. z ) -> { w e. { (/) } | ph } e. z ) ) )
17	8, 9, 16	mp2 16	. . . . . . 7 |- A. y A. z e. On ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ y /\ y e. z ) -> { w e. { (/) } | ph } e. z )
18		sseq2 3179	. . . . . . . . . . 11 |- ( y = { (/) } -> ( { w e. { (/) } | ph } C_ y <-> { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } ) )
19		eleq1 2240	. . . . . . . . . . 11 |- ( y = { (/) } -> ( y e. z <-> { (/) } e. z ) )
20	18, 19	anbi12d 473	. . . . . . . . . 10 |- ( y = { (/) } -> ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ y /\ y e. z ) <-> ( { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } /\ { (/) } e. z ) ) )
21	20	imbi1d 231	. . . . . . . . 9 |- ( y = { (/) } -> ( ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ y /\ y e. z ) -> { w e. { (/) } | ph } e. z ) <-> ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } /\ { (/) } e. z ) -> { w e. { (/) } | ph } e. z ) ) )
22	21	ralbidv 2477	. . . . . . . 8 |- ( y = { (/) } -> ( A. z e. On ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ y /\ y e. z ) -> { w e. { (/) } | ph } e. z ) <-> A. z e. On ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } /\ { (/) } e. z ) -> { w e. { (/) } | ph } e. z ) ) )
23	2, 22	spcv 2831	. . . . . . 7 |- ( A. y A. z e. On ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ y /\ y e. z ) -> { w e. { (/) } | ph } e. z ) -> A. z e. On ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } /\ { (/) } e. z ) -> { w e. { (/) } | ph } e. z ) )
24	17, 23	ax-mp 5	. . . . . 6 |- A. z e. On ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } /\ { (/) } e. z ) -> { w e. { (/) } | ph } e. z )
25		eleq2 2241	. . . . . . . . 9 |- ( z = { (/) , { (/) } } -> ( { (/) } e. z <-> { (/) } e. { (/) , { (/) } } ) )
26	25	anbi2d 464	. . . . . . . 8 |- ( z = { (/) , { (/) } } -> ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } /\ { (/) } e. z ) <-> ( { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } /\ { (/) } e. { (/) , { (/) } } ) ) )
27		eleq2 2241	. . . . . . . 8 |- ( z = { (/) , { (/) } } -> ( { w e. { (/) } | ph } e. z <-> { w e. { (/) } | ph } e. { (/) , { (/) } } ) )
28	26, 27	imbi12d 234	. . . . . . 7 |- ( z = { (/) , { (/) } } -> ( ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } /\ { (/) } e. z ) -> { w e. { (/) } | ph } e. z ) <-> ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } /\ { (/) } e. { (/) , { (/) } } ) -> { w e. { (/) } | ph } e. { (/) , { (/) } } ) ) )
29	28	rspcv 2837	. . . . . 6 |- ( { (/) , { (/) } } e. On -> ( A. z e. On ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } /\ { (/) } e. z ) -> { w e. { (/) } | ph } e. z ) -> ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } /\ { (/) } e. { (/) , { (/) } } ) -> { w e. { (/) } | ph } e. { (/) , { (/) } } ) ) )
30	7, 24, 29	mp2 16	. . . . 5 |- ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } /\ { (/) } e. { (/) , { (/) } } ) -> { w e. { (/) } | ph } e. { (/) , { (/) } } )
31	1, 3, 30	mp2an 426	. . . 4 |- { w e. { (/) } | ph } e. { (/) , { (/) } }
32		elpri 3615	. . . 4 |- ( { w e. { (/) } | ph } e. { (/) , { (/) } } -> ( { w e. { (/) } | ph } = (/) \/ { w e. { (/) } | ph } = { (/) } ) )
33	31, 32	ax-mp 5	. . 3 |- ( { w e. { (/) } | ph } = (/) \/ { w e. { (/) } | ph } = { (/) } )
34		ordtriexmidlem2 4519	. . . 4 |- ( { w e. { (/) } | ph } = (/) -> -. ph )
35		0ex 4130	. . . . 5 |- (/) e. _V
36		biidd 172	. . . . 5 |- ( w = (/) -> ( ph <-> ph ) )
37	35, 36	rabsnt 3667	. . . 4 |- ( { w e. { (/) } | ph } = { (/) } -> ph )
38	34, 37	orim12i 759	. . 3 |- ( ( { w e. { (/) } | ph } = (/) \/ { w e. { (/) } | ph } = { (/) } ) -> ( -. ph \/ ph ) )
39	33, 38	ax-mp 5	. 2 |- ( -. ph \/ ph )
40		orcom 728	. 2 |- ( ( -. ph \/ ph ) <-> ( ph \/ -. ph ) )
41	39, 40	mpbi 145	1 |- ( ph \/ -. ph )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 104   \/ wo 708   A.wal 1351   = wceq 1353   e. wcel 2148   A.wral 2455   {crab 2459   C_ wss 3129   (/)c0 3422   {csn 3592   {cpr 3593   Ord word 4362   Oncon0 4363

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-sep 4121  ax-nul 4129  ax-pow 4174

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  df-nf 1461  df-sb 1763  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ral 2460  df-rex 2461  df-rab 2464  df-v 2739  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-nul 3423  df-pw 3577  df-sn 3598  df-pr 3599  df-uni 3810  df-tr 4102  df-iord 4366  df-on 4368  df-suc 4371

This theorem is referenced by: (None)