Theorem axpweq 4012

Description: Two equivalent ways to express the Power Set Axiom. Note that ax-pow 4015 is not used by the proof. (Contributed by NM, 22-Jun-2009.)

Hypothesis

Ref	Expression
axpweq.1	⊢ 𝐴 ∈ V

Assertion

Ref	Expression
axpweq	⊢ (𝒫 𝐴 ∈ V ↔ ∃𝑥∀𝑦(∀𝑧(𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝑥))

Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝑧,𝐴

Proof of Theorem axpweq

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pwidg 3447	. . . 4 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ V → 𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝒫 𝐴)
2		pweq 3436	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝒫 𝐴 → 𝒫 𝑥 = 𝒫 𝒫 𝐴)
3	2	eleq2d 2158	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝒫 𝐴 → (𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥 ↔ 𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝒫 𝐴))
4	3	spcegv 2708	. . . 4 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ V → (𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝒫 𝐴 → ∃𝑥𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥))
5	1, 4	mpd 13	. . 3 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ V → ∃𝑥𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥)
6		elex 2631	. . . 4 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥 → 𝒫 𝐴 ∈ V)
7	6	exlimiv 1535	. . 3 ⊢ (∃𝑥𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥 → 𝒫 𝐴 ∈ V)
8	5, 7	impbii 125	. 2 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ V ↔ ∃𝑥𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥)
9		vex 2623	. . . . 5 ⊢ 𝑥 ∈ V
10	9	elpw2 3999	. . . 4 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥 ↔ 𝒫 𝐴 ⊆ 𝑥)
11		pwss 3449	. . . . 5 ⊢ (𝒫 𝐴 ⊆ 𝑥 ↔ ∀𝑦(𝑦 ⊆ 𝐴 → 𝑦 ∈ 𝑥))
12		dfss2 3015	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ⊆ 𝐴 ↔ ∀𝑧(𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝐴))
13	12	imbi1i 237	. . . . . 6 ⊢ ((𝑦 ⊆ 𝐴 → 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ (∀𝑧(𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝑥))
14	13	albii 1405	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦(𝑦 ⊆ 𝐴 → 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ ∀𝑦(∀𝑧(𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝑥))
15	11, 14	bitri 183	. . . 4 ⊢ (𝒫 𝐴 ⊆ 𝑥 ↔ ∀𝑦(∀𝑧(𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝑥))
16	10, 15	bitri 183	. . 3 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥 ↔ ∀𝑦(∀𝑧(𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝑥))
17	16	exbii 1542	. 2 ⊢ (∃𝑥𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥 ↔ ∃𝑥∀𝑦(∀𝑧(𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝑥))
18	8, 17	bitri 183	1 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ V ↔ ∃𝑥∀𝑦(∀𝑧(𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝑥))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 104  ∀wal 1288   = wceq 1290  ∃wex 1427   ∈ wcel 1439  Vcvv 2620   ⊆ wss 3000  𝒫 cpw 3433

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-io 666  ax-5 1382  ax-7 1383  ax-gen 1384  ax-ie1 1428  ax-ie2 1429  ax-8 1441  ax-10 1442  ax-11 1443  ax-i12 1444  ax-bndl 1445  ax-4 1446  ax-17 1465  ax-i9 1469  ax-ial 1473  ax-i5r 1474  ax-ext 2071  ax-sep 3963

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-tru 1293  df-nf 1396  df-sb 1694  df-clab 2076  df-cleq 2082  df-clel 2085  df-nfc 2218  df-v 2622  df-in 3006  df-ss 3013  df-pw 3435

This theorem is referenced by: (None)