Theorem ontr2exmid 4509

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 3232	. . . . 5 |- { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) }
2		p0ex 4174	. . . . . 6 |- { (/) } e. _V
3	2	prid2 3690	. . . . 5 |- { (/) } e. { (/) , { (/) } }
4		2ordpr 4508	. . . . . . 7 |- Ord { (/) , { (/) } }
5		pp0ex 4175	. . . . . . . 8 |- { (/) , { (/) } } e. _V
6	5	elon 4359	. . . . . . 7 |- ( { (/) , { (/) } } e. On <-> Ord { (/) , { (/) } } )
7	4, 6	mpbir 145	. . . . . 6 |- { (/) , { (/) } } e. On
8		ordtriexmidlem 4503	. . . . . . . 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 3170	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( x = { w e. { (/) } | ph } -> ( x C_ y <-> { w e. { (/) } | ph } C_ y ) )
11	10	anbi1d 462	. . . . . . . . . . . 12 |- ( x = { w e. { (/) } | ph } -> ( ( x C_ y /\ y e. z ) <-> ( { w e. { (/) } | ph } C_ y /\ y e. z ) ) )
12		eleq1 2233	. . . . . . . . . . . 12 |- ( x = { w e. { (/) } | ph } -> ( x e. z <-> { w e. { (/) } | ph } e. z ) )
13	11, 12	imbi12d 233	. . . . . . . . . . 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 2470	. . . . . . . . . 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 1817	. . . . . . . . 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 2830	. . . . . . . 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 3171	. . . . . . . . . . 11 |- ( y = { (/) } -> ( { w e. { (/) } | ph } C_ y <-> { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } ) )
19		eleq1 2233	. . . . . . . . . . 11 |- ( y = { (/) } -> ( y e. z <-> { (/) } e. z ) )
20	18, 19	anbi12d 470	. . . . . . . . . 10 |- ( y = { (/) } -> ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ y /\ y e. z ) <-> ( { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } /\ { (/) } e. z ) ) )
21	20	imbi1d 230	. . . . . . . . 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 2470	. . . . . . . 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 2824	. . . . . . 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 2234	. . . . . . . . 9 |- ( z = { (/) , { (/) } } -> ( { (/) } e. z <-> { (/) } e. { (/) , { (/) } } ) )
26	25	anbi2d 461	. . . . . . . 8 |- ( z = { (/) , { (/) } } -> ( ( { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } /\ { (/) } e. z ) <-> ( { w e. { (/) } | ph } C_ { (/) } /\ { (/) } e. { (/) , { (/) } } ) ) )
27		eleq2 2234	. . . . . . . 8 |- ( z = { (/) , { (/) } } -> ( { w e. { (/) } | ph } e. z <-> { w e. { (/) } | ph } e. { (/) , { (/) } } ) )
28	26, 27	imbi12d 233	. . . . . . 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 2830	. . . . . 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 424	. . . 4 |- { w e. { (/) } | ph } e. { (/) , { (/) } }
32		elpri 3606	. . . 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 4504	. . . 4 |- ( { w e. { (/) } | ph } = (/) -> -. ph )
35		0ex 4116	. . . . 5 |- (/) e. _V
36		biidd 171	. . . . 5 |- ( w = (/) -> ( ph <-> ph ) )
37	35, 36	rabsnt 3658	. . . 4 |- ( { w e. { (/) } | ph } = { (/) } -> ph )
38	34, 37	orim12i 754	. . 3 |- ( ( { w e. { (/) } | ph } = (/) \/ { w e. { (/) } | ph } = { (/) } ) -> ( -. ph \/ ph ) )
39	33, 38	ax-mp 5	. 2 |- ( -. ph \/ ph )
40		orcom 723	. 2 |- ( ( -. ph \/ ph ) <-> ( ph \/ -. ph ) )
41	39, 40	mpbi 144	1 |- ( ph \/ -. ph )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 103   \/ wo 703   A.wal 1346   = wceq 1348   e. wcel 2141   A.wral 2448   {crab 2452   C_ wss 3121   (/)c0 3414   {csn 3583   {cpr 3584   Ord word 4347   Oncon0 4348

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-sep 4107  ax-nul 4115  ax-pow 4160

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 975  df-tru 1351  df-nf 1454  df-sb 1756  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ral 2453  df-rex 2454  df-rab 2457  df-v 2732  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-nul 3415  df-pw 3568  df-sn 3589  df-pr 3590  df-uni 3797  df-tr 4088  df-iord 4351  df-on 4353  df-suc 4356

This theorem is referenced by: (None)