Theorem tfisi 4509

Description: A transfinite induction scheme in "implicit" form where the induction is done on an object derived from the object of interest. (Contributed by Stefan O'Rear, 24-Aug-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
tfisi.a	|- ( ph -> A e. V )
tfisi.b	|- ( ph -> T e. On )
tfisi.c	|- ( ( ph /\ ( R e. On /\ R C_ T ) /\ A. y ( S e. R -> ch ) ) -> ps )
tfisi.d	|- ( x = y -> ( ps <-> ch ) )
tfisi.e	|- ( x = A -> ( ps <-> th ) )
tfisi.f	|- ( x = y -> R = S )
tfisi.g	|- ( x = A -> R = T )

Assertion

Ref	Expression
tfisi	|- ( ph -> th )

Distinct variable groups:   x, y, T   y, R   x, S   ch, x   ph, x, y   ps, y   x, A   th, x

Allowed substitution hints:   ps( x)   ch( y)   th( y)   A( y)   R( x)   S( y)   V( x, y)

Proof of Theorem tfisi

Dummy variables v w z are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ssid 3122	. 2 |- T C_ T
2		eqid 2140	. . . . 5 |- T = T
3		tfisi.a	. . . . . 6 |- ( ph -> A e. V )
4		tfisi.b	. . . . . . 7 |- ( ph -> T e. On )
5		eqeq2 2150	. . . . . . . . . . 11 |- ( z = w -> ( R = z <-> R = w ) )
6		sseq1 3125	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( z = w -> ( z C_ T <-> w C_ T ) )
7	6	anbi2d 460	. . . . . . . . . . . 12 |- ( z = w -> ( ( ph /\ z C_ T ) <-> ( ph /\ w C_ T ) ) )
8	7	imbi1d 230	. . . . . . . . . . 11 |- ( z = w -> ( ( ( ph /\ z C_ T ) -> ps ) <-> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ps ) ) )
9	5, 8	imbi12d 233	. . . . . . . . . 10 |- ( z = w -> ( ( R = z -> ( ( ph /\ z C_ T ) -> ps ) ) <-> ( R = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ps ) ) ) )
10	9	albidv 1797	. . . . . . . . 9 |- ( z = w -> ( A. x ( R = z -> ( ( ph /\ z C_ T ) -> ps ) ) <-> A. x ( R = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ps ) ) ) )
11		tfisi.f	. . . . . . . . . . . 12 |- ( x = y -> R = S )
12	11	eqeq1d 2149	. . . . . . . . . . 11 |- ( x = y -> ( R = w <-> S = w ) )
13		tfisi.d	. . . . . . . . . . . 12 |- ( x = y -> ( ps <-> ch ) )
14	13	imbi2d 229	. . . . . . . . . . 11 |- ( x = y -> ( ( ( ph /\ w C_ T ) -> ps ) <-> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) )
15	12, 14	imbi12d 233	. . . . . . . . . 10 |- ( x = y -> ( ( R = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ps ) ) <-> ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) )
16	15	cbvalv 1890	. . . . . . . . 9 |- ( A. x ( R = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ps ) ) <-> A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) )
17	10, 16	syl6bb 195	. . . . . . . 8 |- ( z = w -> ( A. x ( R = z -> ( ( ph /\ z C_ T ) -> ps ) ) <-> A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) )
18		eqeq2 2150	. . . . . . . . . 10 |- ( z = T -> ( R = z <-> R = T ) )
19		sseq1 3125	. . . . . . . . . . . 12 |- ( z = T -> ( z C_ T <-> T C_ T ) )
20	19	anbi2d 460	. . . . . . . . . . 11 |- ( z = T -> ( ( ph /\ z C_ T ) <-> ( ph /\ T C_ T ) ) )
21	20	imbi1d 230	. . . . . . . . . 10 |- ( z = T -> ( ( ( ph /\ z C_ T ) -> ps ) <-> ( ( ph /\ T C_ T ) -> ps ) ) )
22	18, 21	imbi12d 233	. . . . . . . . 9 |- ( z = T -> ( ( R = z -> ( ( ph /\ z C_ T ) -> ps ) ) <-> ( R = T -> ( ( ph /\ T C_ T ) -> ps ) ) ) )
23	22	albidv 1797	. . . . . . . 8 |- ( z = T -> ( A. x ( R = z -> ( ( ph /\ z C_ T ) -> ps ) ) <-> A. x ( R = T -> ( ( ph /\ T C_ T ) -> ps ) ) ) )
24		simp3l 1010	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) -> ph )
25		simp2 983	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) -> R = z )
26		simp1l 1006	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) -> z e. On )
27	25, 26	eqeltrd 2217	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) -> R e. On )
28		simp3r 1011	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) -> z C_ T )
29	25, 28	eqsstrd 3138	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) -> R C_ T )
30		simpl3l 1037	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) /\ [_ v / x ]_ R e. R ) -> ph )
31		simpl1l 1033	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) /\ [_ v / x ]_ R e. R ) -> z e. On )
32		simpr 109	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) /\ [_ v / x ]_ R e. R ) -> [_ v / x ]_ R e. R )
33		simpl2 986	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) /\ [_ v / x ]_ R e. R ) -> R = z )
34	32, 33	eleqtrd 2219	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) /\ [_ v / x ]_ R e. R ) -> [_ v / x ]_ R e. z )
35		onelss 4317	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( z e. On -> ( [_ v / x ]_ R e. z -> [_ v / x ]_ R C_ z ) )
36	31, 34, 35	sylc 62	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) /\ [_ v / x ]_ R e. R ) -> [_ v / x ]_ R C_ z )
37		simpl3r 1038	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) /\ [_ v / x ]_ R e. R ) -> z C_ T )
38	36, 37	sstrd 3112	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) /\ [_ v / x ]_ R e. R ) -> [_ v / x ]_ R C_ T )
39		eqeq2 2150	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( w = [_ v / x ]_ R -> ( S = w <-> S = [_ v / x ]_ R ) )
40		sseq1 3125	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( w = [_ v / x ]_ R -> ( w C_ T <-> [_ v / x ]_ R C_ T ) )
41	40	anbi2d 460	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( w = [_ v / x ]_ R -> ( ( ph /\ w C_ T ) <-> ( ph /\ [_ v / x ]_ R C_ T ) ) )
42	41	imbi1d 230	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( w = [_ v / x ]_ R -> ( ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) <-> ( ( ph /\ [_ v / x ]_ R C_ T ) -> ch ) ) )
43	39, 42	imbi12d 233	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( w = [_ v / x ]_ R -> ( ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) <-> ( S = [_ v / x ]_ R -> ( ( ph /\ [_ v / x ]_ R C_ T ) -> ch ) ) ) )
44	43	albidv 1797	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( w = [_ v / x ]_ R -> ( A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) <-> A. y ( S = [_ v / x ]_ R -> ( ( ph /\ [_ v / x ]_ R C_ T ) -> ch ) ) ) )
45		simpl1r 1034	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) /\ [_ v / x ]_ R e. R ) -> A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) )
46	44, 45, 34	rspcdva 2798	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) /\ [_ v / x ]_ R e. R ) -> A. y ( S = [_ v / x ]_ R -> ( ( ph /\ [_ v / x ]_ R C_ T ) -> ch ) ) )
47		eqidd 2141	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) /\ [_ v / x ]_ R e. R ) -> [_ v / x ]_ R = [_ v / x ]_ R )
48		nfcv 2282	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- F/_ x y
49		nfcv 2282	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- F/_ x S
50	48, 49, 11	csbhypf 3043	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( v = y -> [_ v / x ]_ R = S )
51	50	eqcomd 2146	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( v = y -> S = [_ v / x ]_ R )
52	51	equcoms 1685	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( y = v -> S = [_ v / x ]_ R )
53	52	eqeq1d 2149	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( y = v -> ( S = [_ v / x ]_ R <-> [_ v / x ]_ R = [_ v / x ]_ R ) )
54		nfv 1509	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- F/ x ch
55	54, 13	sbhypf 2738	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( v = y -> ( [ v / x ] ps <-> ch ) )
56	55	bicomd 140	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( v = y -> ( ch <-> [ v / x ] ps ) )
57	56	equcoms 1685	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( y = v -> ( ch <-> [ v / x ] ps ) )
58	57	imbi2d 229	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( y = v -> ( ( ( ph /\ [_ v / x ]_ R C_ T ) -> ch ) <-> ( ( ph /\ [_ v / x ]_ R C_ T ) -> [ v / x ] ps ) ) )
59	53, 58	imbi12d 233	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( y = v -> ( ( S = [_ v / x ]_ R -> ( ( ph /\ [_ v / x ]_ R C_ T ) -> ch ) ) <-> ( [_ v / x ]_ R = [_ v / x ]_ R -> ( ( ph /\ [_ v / x ]_ R C_ T ) -> [ v / x ] ps ) ) ) )
60	59	spv 1833	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( A. y ( S = [_ v / x ]_ R -> ( ( ph /\ [_ v / x ]_ R C_ T ) -> ch ) ) -> ( [_ v / x ]_ R = [_ v / x ]_ R -> ( ( ph /\ [_ v / x ]_ R C_ T ) -> [ v / x ] ps ) ) )
61	46, 47, 60	sylc 62	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) /\ [_ v / x ]_ R e. R ) -> ( ( ph /\ [_ v / x ]_ R C_ T ) -> [ v / x ] ps ) )
62	30, 38, 61	mp2and 430	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) /\ [_ v / x ]_ R e. R ) -> [ v / x ] ps )
63	62	ex 114	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) -> ( [_ v / x ]_ R e. R -> [ v / x ] ps ) )
64	63	alrimiv 1847	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) -> A. v ( [_ v / x ]_ R e. R -> [ v / x ] ps ) )
65	50	eleq1d 2209	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( v = y -> ( [_ v / x ]_ R e. R <-> S e. R ) )
66	65, 55	imbi12d 233	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( v = y -> ( ( [_ v / x ]_ R e. R -> [ v / x ] ps ) <-> ( S e. R -> ch ) ) )
67	66	cbvalv 1890	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( A. v ( [_ v / x ]_ R e. R -> [ v / x ] ps ) <-> A. y ( S e. R -> ch ) )
68	64, 67	sylib 121	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) -> A. y ( S e. R -> ch ) )
69		tfisi.c	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ ( R e. On /\ R C_ T ) /\ A. y ( S e. R -> ch ) ) -> ps )
70	24, 27, 29, 68, 69	syl121anc 1222	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) /\ R = z /\ ( ph /\ z C_ T ) ) -> ps )
71	70	3exp 1181	. . . . . . . . . 10 |- ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) -> ( R = z -> ( ( ph /\ z C_ T ) -> ps ) ) )
72	71	alrimiv 1847	. . . . . . . . 9 |- ( ( z e. On /\ A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) ) -> A. x ( R = z -> ( ( ph /\ z C_ T ) -> ps ) ) )
73	72	ex 114	. . . . . . . 8 |- ( z e. On -> ( A. w e. z A. y ( S = w -> ( ( ph /\ w C_ T ) -> ch ) ) -> A. x ( R = z -> ( ( ph /\ z C_ T ) -> ps ) ) ) )
74	17, 23, 73	tfis3 4508	. . . . . . 7 |- ( T e. On -> A. x ( R = T -> ( ( ph /\ T C_ T ) -> ps ) ) )
75	4, 74	syl 14	. . . . . 6 |- ( ph -> A. x ( R = T -> ( ( ph /\ T C_ T ) -> ps ) ) )
76		tfisi.g	. . . . . . . . 9 |- ( x = A -> R = T )
77	76	eqeq1d 2149	. . . . . . . 8 |- ( x = A -> ( R = T <-> T = T ) )
78		tfisi.e	. . . . . . . . 9 |- ( x = A -> ( ps <-> th ) )
79	78	imbi2d 229	. . . . . . . 8 |- ( x = A -> ( ( ( ph /\ T C_ T ) -> ps ) <-> ( ( ph /\ T C_ T ) -> th ) ) )
80	77, 79	imbi12d 233	. . . . . . 7 |- ( x = A -> ( ( R = T -> ( ( ph /\ T C_ T ) -> ps ) ) <-> ( T = T -> ( ( ph /\ T C_ T ) -> th ) ) ) )
81	80	spcgv 2776	. . . . . 6 |- ( A e. V -> ( A. x ( R = T -> ( ( ph /\ T C_ T ) -> ps ) ) -> ( T = T -> ( ( ph /\ T C_ T ) -> th ) ) ) )
82	3, 75, 81	sylc 62	. . . . 5 |- ( ph -> ( T = T -> ( ( ph /\ T C_ T ) -> th ) ) )
83	2, 82	mpi 15	. . . 4 |- ( ph -> ( ( ph /\ T C_ T ) -> th ) )
84	83	expd 256	. . 3 |- ( ph -> ( ph -> ( T C_ T -> th ) ) )
85	84	pm2.43i 49	. 2 |- ( ph -> ( T C_ T -> th ) )
86	1, 85	mpi 15	1 |- ( ph -> th )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   <-> wb 104   /\ w3a 963   A.wal 1330   = wceq 1332   e. wcel 1481   [wsb 1736   A.wral 2417   [_csb 3007   C_ wss 3076   Oncon0 4293

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-io 699  ax-5 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-setind 4460

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 965  df-tru 1335  df-nf 1438  df-sb 1737  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ral 2422  df-rex 2423  df-rab 2426  df-v 2691  df-sbc 2914  df-csb 3008  df-in 3082  df-ss 3089  df-uni 3745  df-tr 4035  df-iord 4296  df-on 4298

This theorem is referenced by: (None)