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Theorem dfhe3 44219
Description: The property of relation 𝑅 being hereditary in class 𝐴. (Contributed by RP, 27-Mar-2020.)
Assertion
Ref Expression
dfhe3 (𝑅 hereditary 𝐴 ↔ ∀𝑥(𝑥𝐴 → ∀𝑦(𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝑅,𝑦

Proof of Theorem dfhe3
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-he 44217 . 2 (𝑅 hereditary 𝐴 ↔ (𝑅𝐴) ⊆ 𝐴)
2 19.21v 1946 . . . . . 6 (∀𝑦(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ (𝑥𝐴 → ∀𝑦(𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)))
32bicomi 225 . . . . 5 ((𝑥𝐴 → ∀𝑦(𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ ∀𝑦(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)))
43albii 1826 . . . 4 (∀𝑥(𝑥𝐴 → ∀𝑦(𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ ∀𝑥𝑦(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)))
5 alcom 2170 . . . 4 (∀𝑥𝑦(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ ∀𝑦𝑥(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)))
6 impexp 451 . . . . . . . 8 (((𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴) ↔ (𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)))
76bicomi 225 . . . . . . 7 ((𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ ((𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
87albii 1826 . . . . . 6 (∀𝑥(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ ∀𝑥((𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
9 19.23v 1949 . . . . . 6 (∀𝑥((𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴) ↔ (∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
108, 9bitri 276 . . . . 5 (∀𝑥(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ (∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
1110albii 1826 . . . 4 (∀𝑦𝑥(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ ∀𝑦(∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
124, 5, 113bitri 298 . . 3 (∀𝑥(𝑥𝐴 → ∀𝑦(𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ ∀𝑦(∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
13 df-ss 3900 . . . . 5 ({𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} ⊆ 𝐴 ↔ ∀𝑦(𝑦 ∈ {𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} → 𝑦𝐴))
14 vex 3435 . . . . . . . 8 𝑦 ∈ V
15 opeq2 4805 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑦 → ⟨𝑥, 𝑧⟩ = ⟨𝑥, 𝑦⟩)
1615eleq1d 2824 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = 𝑦 → (⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅 ↔ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝑅))
17 df-br 5073 . . . . . . . . . . 11 (𝑥𝑅𝑦 ↔ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝑅)
1816, 17bitr4di 290 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = 𝑦 → (⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅𝑥𝑅𝑦))
1918anbi2d 636 . . . . . . . . 9 (𝑧 = 𝑦 → ((𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅) ↔ (𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦)))
2019exbidv 1928 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝑦 → (∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅) ↔ ∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦)))
2114, 20elab 3617 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ {𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} ↔ ∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦))
2221imbi1i 350 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ {𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} → 𝑦𝐴) ↔ (∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
2322albii 1826 . . . . 5 (∀𝑦(𝑦 ∈ {𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} → 𝑦𝐴) ↔ ∀𝑦(∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
2413, 23bitr2i 277 . . . 4 (∀𝑦(∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴) ↔ {𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} ⊆ 𝐴)
25 dfima3 6015 . . . . . 6 (𝑅𝐴) = {𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)}
2625eqcomi 2748 . . . . 5 {𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} = (𝑅𝐴)
2726sseq1i 3943 . . . 4 ({𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} ⊆ 𝐴 ↔ (𝑅𝐴) ⊆ 𝐴)
2824, 27bitri 276 . . 3 (∀𝑦(∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴) ↔ (𝑅𝐴) ⊆ 𝐴)
2912, 28bitr2i 277 . 2 ((𝑅𝐴) ⊆ 𝐴 ↔ ∀𝑥(𝑥𝐴 → ∀𝑦(𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)))
301, 29bitri 276 1 (𝑅 hereditary 𝐴 ↔ ∀𝑥(𝑥𝐴 → ∀𝑦(𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396  wal 1545  wex 1786  wcel 2119  {cab 2717  wss 3883  cop 4561   class class class wbr 5072  cima 5621   hereditary whe 44216
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-11 2168  ax-ext 2711  ax-sep 5218  ax-pr 5362
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-sb 2074  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-ral 3054  df-rex 3064  df-rab 3392  df-v 3433  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-nul 4262  df-if 4455  df-sn 4556  df-pr 4558  df-op 4562  df-br 5073  df-opab 5135  df-xp 5624  df-cnv 5626  df-dm 5628  df-rn 5629  df-res 5630  df-ima 5631  df-he 44217
This theorem is referenced by:  psshepw  44232  dffrege69  44376
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