Theorem dfac7 10138

Description: Equivalence of the Axiom of Choice (first form) of [Enderton] p. 49 and our Axiom of Choice (in the form of ac2 10466). 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 10137	. 2 ⊢ (CHOICE ↔ ∀𝑥∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑤 ∈ 𝑧 ∃𝑣 ∈ 𝑦 (𝑧 ∈ 𝑣 ∧ 𝑤 ∈ 𝑣)))
2		aceq2 10125	. . 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 1852	. 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 281	1 ⊢ (CHOICE ↔ ∀𝑥∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑧 ∃!𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑢 ∈ 𝑦 (𝑧 ∈ 𝑢 ∧ 𝑣 ∈ 𝑢))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401  ∀wal 1568  ∃wex 1812   ≠ wne 2957  ∀wral 3078  ∃wrex 3088  ∃!wreu 3365  ∅c0 4282  CHOICEwac 10121

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2734  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7739  ax-reg 9567

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-id 5554  df-eprel 5559  df-fr 5612  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-fv 6545  df-riota 7373  df-ac 10122

This theorem is used by:  dfac0  10139  dfac1  10140