Theorem bnj1189 31676

Description: Technical lemma for bnj69 31677. This lemma may no longer be used or have become an indirect lemma of the theorem in question (i.e. a lemma of a lemma... of the theorem). (Contributed by Jonathan Ben-Naim, 3-Jun-2011.) (New usage is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
bnj1189.1	⊢ (𝜑 ↔ (𝑅 FrSe 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ ∅))
bnj1189.2	⊢ (𝜓 ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦𝑅𝑥))
bnj1189.3	⊢ (𝜒 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥)

Assertion

Ref	Expression
bnj1189	⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝑅,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦

Allowed substitution hints:   𝜓(𝑥,𝑦)   𝜒(𝑥,𝑦)   𝐴(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem bnj1189

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		bnj1189.1	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 ↔ (𝑅 FrSe 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ ∅))
2		n0 4159	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ≠ ∅ ↔ ∃𝑥 𝑥 ∈ 𝐵)
3	2	biimpi 208	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ≠ ∅ → ∃𝑥 𝑥 ∈ 𝐵)
4	1, 3	bnj837 31430	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 𝑥 ∈ 𝐵)
5	4	ancli 544	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝜑 ∧ ∃𝑥 𝑥 ∈ 𝐵))
6		19.42v 1996	. . . 4 ⊢ (∃𝑥(𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) ↔ (𝜑 ∧ ∃𝑥 𝑥 ∈ 𝐵))
7	5, 6	sylibr 226	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥(𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵))
8		3simpc 1143	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝜒) → (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝜒))
9		bnj1189.3	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜒 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥)
10	9	anbi2i 616	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝜒) ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥))
11	8, 10	sylib 210	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝜒) → (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥))
12		19.8a 2166	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥) → ∃𝑥(𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥))
13	11, 12	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝜒) → ∃𝑥(𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥))
14		df-rex 3096	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ↔ ∃𝑥(𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥))
15	13, 14	sylibr 226	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝜒) → ∃𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥)
16	15	3comr 1116	. . . . 5 ⊢ ((𝜒 ∧ 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ∃𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥)
17	16	3expib 1113	. . . 4 ⊢ (𝜒 → ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ∃𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥))
18		simp1 1127	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ¬ 𝜒) → 𝜑)
19		simp2 1128	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ¬ 𝜒) → 𝑥 ∈ 𝐵)
20		rexnal 3176	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (∃𝑦 ∈ 𝐵 ¬ ¬ 𝑦𝑅𝑥 ↔ ¬ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥)
21	20	bicomi 216	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (¬ ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐵 ¬ ¬ 𝑦𝑅𝑥)
22	21, 9	xchnxbir 325	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (¬ 𝜒 ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐵 ¬ ¬ 𝑦𝑅𝑥)
23		notnotb 307	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑦𝑅𝑥 ↔ ¬ ¬ 𝑦𝑅𝑥)
24	23	rexbii 3224	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑅𝑥 ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐵 ¬ ¬ 𝑦𝑅𝑥)
25	22, 24	bitr4i 270	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (¬ 𝜒 ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑅𝑥)
26	25	biimpi 208	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (¬ 𝜒 → ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝑦𝑅𝑥)
27	26	bnj1196 31464	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (¬ 𝜒 → ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦𝑅𝑥))
28	27	3ad2ant3 1126	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ¬ 𝜒) → ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦𝑅𝑥))
29		3anass 1079	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦𝑅𝑥) ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦𝑅𝑥)))
30	29	exbii 1892	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (∃𝑦(𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦𝑅𝑥) ↔ ∃𝑦(𝑥 ∈ 𝐵 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦𝑅𝑥)))
31		19.42v 1996	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (∃𝑦(𝑥 ∈ 𝐵 ∧ (𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦𝑅𝑥)) ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦𝑅𝑥)))
32	30, 31	bitri 267	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (∃𝑦(𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦𝑅𝑥) ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦𝑅𝑥)))
33	19, 28, 32	sylanbrc 578	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ¬ 𝜒) → ∃𝑦(𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦𝑅𝑥))
34		bnj1189.2	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜓 ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝑦𝑅𝑥))
35	33, 34	bnj1198 31465	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ¬ 𝜒) → ∃𝑦𝜓)
36		19.42v 1996	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∃𝑦(𝜑 ∧ 𝜓) ↔ (𝜑 ∧ ∃𝑦𝜓))
37	18, 35, 36	sylanbrc 578	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ¬ 𝜒) → ∃𝑦(𝜑 ∧ 𝜓))
38	1, 34	bnj1190 31675	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝜓) → ∃𝑤 ∈ 𝐵 ∀𝑧 ∈ 𝐵 ¬ 𝑧𝑅𝑤)
39	37, 38	bnj593 31414	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ¬ 𝜒) → ∃𝑦∃𝑤 ∈ 𝐵 ∀𝑧 ∈ 𝐵 ¬ 𝑧𝑅𝑤)
40	39	bnj937 31441	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ¬ 𝜒) → ∃𝑤 ∈ 𝐵 ∀𝑧 ∈ 𝐵 ¬ 𝑧𝑅𝑤)
41	40	bnj1185 31463	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ ¬ 𝜒) → ∃𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥)
42	41	3comr 1116	. . . . 5 ⊢ ((¬ 𝜒 ∧ 𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ∃𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥)
43	42	3expib 1113	. . . 4 ⊢ (¬ 𝜒 → ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ∃𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥))
44	17, 43	pm2.61i 177	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵) → ∃𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥)
45	7, 44	bnj593 31414	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥∃𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥)
46		nfre1 3186	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑥∃𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥
47	46	19.9 2190	. 2 ⊢ (∃𝑥∃𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥 ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥)
48	45, 47	sylib 210	1 ⊢ (𝜑 → ∃𝑥 ∈ 𝐵 ∀𝑦 ∈ 𝐵 ¬ 𝑦𝑅𝑥)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 198   ∧ wa 386   ∧ w3a 1071  ∃wex 1823   ∈ wcel 2107   ≠ wne 2969  ∀wral 3090  ∃wrex 3091   ⊆ wss 3792  ∅c0 4141   class class class wbr 4886   FrSe w-bnj15 31360

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1839  ax-4 1853  ax-5 1953  ax-6 2021  ax-7 2055  ax-8 2109  ax-9 2116  ax-10 2135  ax-11 2150  ax-12 2163  ax-13 2334  ax-ext 2754  ax-rep 5006  ax-sep 5017  ax-nul 5025  ax-pow 5077  ax-pr 5138  ax-un 7226  ax-reg 8786  ax-inf2 8835

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1605  df-fal 1615  df-ex 1824  df-nf 1828  df-sb 2012  df-mo 2551  df-eu 2587  df-clab 2764  df-cleq 2770  df-clel 2774  df-nfc 2921  df-ne 2970  df-ral 3095  df-rex 3096  df-reu 3097  df-rab 3099  df-v 3400  df-sbc 3653  df-csb 3752  df-dif 3795  df-un 3797  df-in 3799  df-ss 3806  df-pss 3808  df-nul 4142  df-if 4308  df-pw 4381  df-sn 4399  df-pr 4401  df-tp 4403  df-op 4405  df-uni 4672  df-iun 4755  df-br 4887  df-opab 4949  df-mpt 4966  df-tr 4988  df-id 5261  df-eprel 5266  df-po 5274  df-so 5275  df-fr 5314  df-we 5316  df-xp 5361  df-rel 5362  df-cnv 5363  df-co 5364  df-dm 5365  df-rn 5366  df-res 5367  df-ima 5368  df-ord 5979  df-on 5980  df-lim 5981  df-suc 5982  df-iota 6099  df-fun 6137  df-fn 6138  df-f 6139  df-f1 6140  df-fo 6141  df-f1o 6142  df-fv 6143  df-om 7344  df-1o 7843  df-bnj17 31355  df-bnj14 31357  df-bnj13 31359  df-bnj15 31361  df-bnj18 31363  df-bnj19 31365

This theorem is referenced by:  bnj69  31677