Theorem dfac7 10123

Description: Equivalence of the Axiom of Choice (first form) of [Enderton] p. 49 and our Axiom of Choice (in the form of ac2 10452). The proof does not depend on AC but does depend on the Axiom of Regularity. (Contributed by Mario Carneiro, 17-May-2015.)

Assertion

Ref	Expression
dfac7	⊢ (CHOICE ↔ ∀𝑥∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑧 ∃!𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑢 ∈ 𝑦 (𝑧 ∈ 𝑢 ∧ 𝑣 ∈ 𝑢))

Distinct variable group:   𝑥,𝑧,𝑦,𝑤,𝑣,𝑢

Proof of Theorem dfac7

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dfac2 10122	. 2 ⊢ (CHOICE ↔ ∀𝑥∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑤 ∈ 𝑧 ∃𝑣 ∈ 𝑦 (𝑧 ∈ 𝑣 ∧ 𝑤 ∈ 𝑣)))
2		aceq2 10110	. . 3 ⊢ (∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑧 ∃!𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑢 ∈ 𝑦 (𝑧 ∈ 𝑢 ∧ 𝑣 ∈ 𝑢) ↔ ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑤 ∈ 𝑧 ∃𝑣 ∈ 𝑦 (𝑧 ∈ 𝑣 ∧ 𝑤 ∈ 𝑣)))
3	2	albii 1821	. 2 ⊢ (∀𝑥∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑧 ∃!𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑢 ∈ 𝑦 (𝑧 ∈ 𝑢 ∧ 𝑣 ∈ 𝑢) ↔ ∀𝑥∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑤 ∈ 𝑧 ∃𝑣 ∈ 𝑦 (𝑧 ∈ 𝑣 ∧ 𝑤 ∈ 𝑣)))
4	1, 3	bitr4i 277	1 ⊢ (CHOICE ↔ ∀𝑥∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑧 ∃!𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑢 ∈ 𝑦 (𝑧 ∈ 𝑢 ∧ 𝑣 ∈ 𝑢))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396  ∀wal 1539  ∃wex 1781   ≠ wne 2940  ∀wral 3061  ∃wrex 3070  ∃!wreu 3374  ∅c0 4321  CHOICEwac 10106

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-reg 9583

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-id 5573  df-eprel 5579  df-fr 5630  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ac 10107

This theorem is referenced by:  dfac0  10124  dfac1  10125