Theorem 19.41rgVD 42411

Description: Virtual deduction proof of 19.41rg 42059. The following User's Proof is a Virtual Deduction proof completed automatically by the tools program completeusersproof.cmd, which invokes Mel L. O'Cat's mmj2 and Norm Megill's Metamath Proof Assistant. 19.41rg 42059 is 19.41rgVD 42411 without virtual deductions and was automatically derived from 19.41rgVD 42411. (Contributed by Alan Sare, 8-Feb-2014.) (Proof modification is discouraged.) (New usage is discouraged.)

1::	⊢ (𝜓 → (𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓)))
2:1:	⊢ ((𝜓 → ∀𝑥𝜓) → (𝜓 → (𝜑 → ( 𝜑 ∧ 𝜓))))
3:2:	⊢ ∀𝑥((𝜓 → ∀𝑥𝜓) → (𝜓 → (𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓))))
4:3:	⊢ (∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓) → (∀𝑥𝜓 → ∀𝑥(𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓))))
5::	⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ▶   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   )
6:4,5:	⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ▶   (∀𝑥𝜓 → ∀𝑥(𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓)))   )
7::	⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ,   ∀𝑥𝜓   ▶    ∀𝑥𝜓   )
8:6,7:	⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ,   ∀𝑥𝜓   ▶    ∀𝑥(𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓))   )
9:8:	⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ,   ∀𝑥𝜓   ▶    (∃𝑥𝜑 → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓))   )
10:9:	⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ▶   (∀𝑥𝜓 → (∃𝑥𝜑 → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓)))   )
11:5:	⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ▶   (𝜓 → ∀ 𝑥𝜓)   )
12:10,11:	⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ▶   (𝜓 → ( ∃𝑥𝜑 → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓)))   )
13:12:	⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ▶   (∃𝑥𝜑 → (𝜓 → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓)))   )
14:13:	⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ▶   ((∃𝑥 𝜑 ∧ 𝜓) → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓))   )
qed:14:	⊢ (∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓) → ((∃𝑥𝜑 ∧ 𝜓) → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓)))

Assertion

Ref	Expression
19.41rgVD	⊢ (∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓) → ((∃𝑥𝜑 ∧ 𝜓) → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓)))

Proof of Theorem 19.41rgVD

Step	Hyp	Ref	Expression
1		idn1 42083	. . . . . . . . 9 ⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ▶   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   )
2		pm3.2 469	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝜑 → (𝜓 → (𝜑 ∧ 𝜓)))
3	2	com12 32	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜓 → (𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓)))
4	3	a1i 11	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜓 → ∀𝑥𝜓) → (𝜓 → (𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓))))
5	4	ax-gen 1799	. . . . . . . . . 10 ⊢ ∀𝑥((𝜓 → ∀𝑥𝜓) → (𝜓 → (𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓))))
6		al2im 1818	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∀𝑥((𝜓 → ∀𝑥𝜓) → (𝜓 → (𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓)))) → (∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓) → (∀𝑥𝜓 → ∀𝑥(𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓)))))
7	5, 6	e0a 42281	. . . . . . . . 9 ⊢ (∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓) → (∀𝑥𝜓 → ∀𝑥(𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓))))
8	1, 7	e1a 42136	. . . . . . . 8 ⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ▶   (∀𝑥𝜓 → ∀𝑥(𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓)))   )
9		idn2 42122	. . . . . . . 8 ⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ,   ∀𝑥𝜓   ▶   ∀𝑥𝜓   )
10		id 22	. . . . . . . 8 ⊢ ((∀𝑥𝜓 → ∀𝑥(𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓))) → (∀𝑥𝜓 → ∀𝑥(𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓))))
11	8, 9, 10	e12 42233	. . . . . . 7 ⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ,   ∀𝑥𝜓   ▶   ∀𝑥(𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓))   )
12		exim 1837	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑥(𝜑 → (𝜑 ∧ 𝜓)) → (∃𝑥𝜑 → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓)))
13	11, 12	e2 42140	. . . . . 6 ⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ,   ∀𝑥𝜓   ▶   (∃𝑥𝜑 → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓))   )
14	13	in2 42114	. . . . 5 ⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ▶   (∀𝑥𝜓 → (∃𝑥𝜑 → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓)))   )
15		sp 2178	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓) → (𝜓 → ∀𝑥𝜓))
16	1, 15	e1a 42136	. . . . 5 ⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ▶   (𝜓 → ∀𝑥𝜓)   )
17		imim2 58	. . . . 5 ⊢ ((∀𝑥𝜓 → (∃𝑥𝜑 → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓))) → ((𝜓 → ∀𝑥𝜓) → (𝜓 → (∃𝑥𝜑 → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓)))))
18	14, 16, 17	e11 42197	. . . 4 ⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ▶   (𝜓 → (∃𝑥𝜑 → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓)))   )
19		pm2.04 90	. . . 4 ⊢ ((𝜓 → (∃𝑥𝜑 → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓))) → (∃𝑥𝜑 → (𝜓 → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓))))
20	18, 19	e1a 42136	. . 3 ⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ▶   (∃𝑥𝜑 → (𝜓 → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓)))   )
21		pm3.31 449	. . 3 ⊢ ((∃𝑥𝜑 → (𝜓 → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓))) → ((∃𝑥𝜑 ∧ 𝜓) → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓)))
22	20, 21	e1a 42136	. 2 ⊢ (   ∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓)   ▶   ((∃𝑥𝜑 ∧ 𝜓) → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓))   )
23	22	in1 42080	1 ⊢ (∀𝑥(𝜓 → ∀𝑥𝜓) → ((∃𝑥𝜑 ∧ 𝜓) → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝜓)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395  ∀wal 1537  ∃wex 1783

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-12 2173

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-ex 1784  df-vd1 42079  df-vd2 42087

This theorem is referenced by: (None)