Theorem cocossss 35126

Description: Two ways of saying that cosets by cosets by 𝑅 is a subclass. (Contributed by Peter Mazsa, 17-Sep-2021.)

Assertion

Ref	Expression
cocossss	⊢ ( ≀ ≀ 𝑅 ⊆ 𝑆 ↔ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥 ≀ 𝑅𝑦 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧) → 𝑥𝑆𝑧))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑅,𝑦,𝑧   𝑥,𝑆,𝑦,𝑧

Proof of Theorem cocossss

Step	Hyp	Ref	Expression
1		relcoss 35113	. . 3 ⊢ Rel ≀ ≀ 𝑅
2		ssrel3 35000	. . 3 ⊢ (Rel ≀ ≀ 𝑅 → ( ≀ ≀ 𝑅 ⊆ 𝑆 ↔ ∀𝑥∀𝑧(𝑥 ≀ ≀ 𝑅𝑧 → 𝑥𝑆𝑧)))
3	1, 2	ax-mp 5	. 2 ⊢ ( ≀ ≀ 𝑅 ⊆ 𝑆 ↔ ∀𝑥∀𝑧(𝑥 ≀ ≀ 𝑅𝑧 → 𝑥𝑆𝑧))
4		brcoss 35121	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑥 ∈ V ∧ 𝑧 ∈ V) → (𝑥 ≀ ≀ 𝑅𝑧 ↔ ∃𝑦(𝑦 ≀ 𝑅𝑥 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧)))
5	4	el2v 3416	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ≀ ≀ 𝑅𝑧 ↔ ∃𝑦(𝑦 ≀ 𝑅𝑥 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧))
6		brcosscnvcoss 35124	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑦 ∈ V ∧ 𝑥 ∈ V) → (𝑦 ≀ 𝑅𝑥 ↔ 𝑥 ≀ 𝑅𝑦))
7	6	el2v 3416	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 ≀ 𝑅𝑥 ↔ 𝑥 ≀ 𝑅𝑦)
8	7	anbi1i 614	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑦 ≀ 𝑅𝑥 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧) ↔ (𝑥 ≀ 𝑅𝑦 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧))
9	8	exbii 1810	. . . . . . . 8 ⊢ (∃𝑦(𝑦 ≀ 𝑅𝑥 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧) ↔ ∃𝑦(𝑥 ≀ 𝑅𝑦 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧))
10	5, 9	bitri 267	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ≀ ≀ 𝑅𝑧 ↔ ∃𝑦(𝑥 ≀ 𝑅𝑦 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧))
11	10	imbi1i 342	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ≀ ≀ 𝑅𝑧 → 𝑥𝑆𝑧) ↔ (∃𝑦(𝑥 ≀ 𝑅𝑦 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧) → 𝑥𝑆𝑧))
12		19.23v 1901	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑦((𝑥 ≀ 𝑅𝑦 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧) → 𝑥𝑆𝑧) ↔ (∃𝑦(𝑥 ≀ 𝑅𝑦 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧) → 𝑥𝑆𝑧))
13	11, 12	bitr4i 270	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ≀ ≀ 𝑅𝑧 → 𝑥𝑆𝑧) ↔ ∀𝑦((𝑥 ≀ 𝑅𝑦 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧) → 𝑥𝑆𝑧))
14	13	albii 1782	. . . 4 ⊢ (∀𝑧(𝑥 ≀ ≀ 𝑅𝑧 → 𝑥𝑆𝑧) ↔ ∀𝑧∀𝑦((𝑥 ≀ 𝑅𝑦 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧) → 𝑥𝑆𝑧))
15		alcom 2095	. . . 4 ⊢ (∀𝑧∀𝑦((𝑥 ≀ 𝑅𝑦 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧) → 𝑥𝑆𝑧) ↔ ∀𝑦∀𝑧((𝑥 ≀ 𝑅𝑦 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧) → 𝑥𝑆𝑧))
16	14, 15	bitri 267	. . 3 ⊢ (∀𝑧(𝑥 ≀ ≀ 𝑅𝑧 → 𝑥𝑆𝑧) ↔ ∀𝑦∀𝑧((𝑥 ≀ 𝑅𝑦 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧) → 𝑥𝑆𝑧))
17	16	albii 1782	. 2 ⊢ (∀𝑥∀𝑧(𝑥 ≀ ≀ 𝑅𝑧 → 𝑥𝑆𝑧) ↔ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥 ≀ 𝑅𝑦 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧) → 𝑥𝑆𝑧))
18	3, 17	bitri 267	1 ⊢ ( ≀ ≀ 𝑅 ⊆ 𝑆 ↔ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧((𝑥 ≀ 𝑅𝑦 ∧ 𝑦 ≀ 𝑅𝑧) → 𝑥𝑆𝑧))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 198   ∧ wa 387  ∀wal 1505  ∃wex 1742  Vcvv 3409   ⊆ wss 3823   class class class wbr 4923  Rel wrel 5406   ≀ ccoss 34897

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1758  ax-4 1772  ax-5 1869  ax-6 1928  ax-7 1965  ax-8 2052  ax-9 2059  ax-10 2079  ax-11 2093  ax-12 2106  ax-13 2301  ax-ext 2744  ax-sep 5054  ax-nul 5061  ax-pr 5180

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 388  df-or 834  df-3an 1070  df-tru 1510  df-ex 1743  df-nf 1747  df-sb 2016  df-mo 2547  df-eu 2584  df-clab 2753  df-cleq 2765  df-clel 2840  df-nfc 2912  df-rab 3091  df-v 3411  df-dif 3826  df-un 3828  df-in 3830  df-ss 3837  df-nul 4173  df-if 4345  df-sn 4436  df-pr 4438  df-op 4442  df-br 4924  df-opab 4986  df-xp 5407  df-rel 5408  df-coss 35104

This theorem is referenced by:  eqvrelcoss2  35299