Theorem axpweq 4172

Description: Two equivalent ways to express the Power Set Axiom. Note that ax-pow 4175 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 3590	. . . 4 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ V → 𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝒫 𝐴)
2		pweq 3579	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝒫 𝐴 → 𝒫 𝑥 = 𝒫 𝒫 𝐴)
3	2	eleq2d 2247	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝒫 𝐴 → (𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥 ↔ 𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝒫 𝐴))
4	3	spcegv 2826	. . . 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 2749	. . . 4 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥 → 𝒫 𝐴 ∈ V)
7	6	exlimiv 1598	. . 3 ⊢ (∃𝑥𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥 → 𝒫 𝐴 ∈ V)
8	5, 7	impbii 126	. 2 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ V ↔ ∃𝑥𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥)
9		vex 2741	. . . . 5 ⊢ 𝑥 ∈ V
10	9	elpw2 4158	. . . 4 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥 ↔ 𝒫 𝐴 ⊆ 𝑥)
11		pwss 3592	. . . . 5 ⊢ (𝒫 𝐴 ⊆ 𝑥 ↔ ∀𝑦(𝑦 ⊆ 𝐴 → 𝑦 ∈ 𝑥))
12		dfss2 3145	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ⊆ 𝐴 ↔ ∀𝑧(𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝐴))
13	12	imbi1i 238	. . . . . 6 ⊢ ((𝑦 ⊆ 𝐴 → 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ (∀𝑧(𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝑥))
14	13	albii 1470	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦(𝑦 ⊆ 𝐴 → 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ ∀𝑦(∀𝑧(𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝑥))
15	11, 14	bitri 184	. . . 4 ⊢ (𝒫 𝐴 ⊆ 𝑥 ↔ ∀𝑦(∀𝑧(𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝑥))
16	10, 15	bitri 184	. . 3 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥 ↔ ∀𝑦(∀𝑧(𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝑥))
17	16	exbii 1605	. 2 ⊢ (∃𝑥𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 𝑥 ↔ ∃𝑥∀𝑦(∀𝑧(𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝑥))
18	8, 17	bitri 184	1 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ V ↔ ∃𝑥∀𝑦(∀𝑧(𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝑥))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 105  ∀wal 1351   = wceq 1353  ∃wex 1492   ∈ wcel 2148  Vcvv 2738   ⊆ wss 3130  𝒫 cpw 3576

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-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-ext 2159  ax-sep 4122

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-tru 1356  df-nf 1461  df-sb 1763  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-v 2740  df-in 3136  df-ss 3143  df-pw 3578

This theorem is referenced by: (None)