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Theorem dfhe3 44534
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 44532 . 2 (𝑅 hereditary 𝐴 ↔ (𝑅𝐴) ⊆ 𝐴)
2 19.21v 1972 . . . . . 6 (∀𝑦(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ (𝑥𝐴 → ∀𝑦(𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)))
32bicomi 227 . . . . 5 ((𝑥𝐴 → ∀𝑦(𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ ∀𝑦(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)))
43albii 1852 . . . 4 (∀𝑥(𝑥𝐴 → ∀𝑦(𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ ∀𝑥𝑦(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)))
5 alcom 2197 . . . 4 (∀𝑥𝑦(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ ∀𝑦𝑥(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)))
6 impexp 456 . . . . . . . 8 (((𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴) ↔ (𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)))
76bicomi 227 . . . . . . 7 ((𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ ((𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
87albii 1852 . . . . . 6 (∀𝑥(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ ∀𝑥((𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
9 19.23v 1975 . . . . . 6 (∀𝑥((𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴) ↔ (∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
108, 9bitri 278 . . . . 5 (∀𝑥(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ (∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
1110albii 1852 . . . 4 (∀𝑦𝑥(𝑥𝐴 → (𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ ∀𝑦(∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
124, 5, 113bitri 300 . . 3 (∀𝑥(𝑥𝐴 → ∀𝑦(𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)) ↔ ∀𝑦(∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
13 df-ss 3923 . . . . 5 ({𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} ⊆ 𝐴 ↔ ∀𝑦(𝑦 ∈ {𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} → 𝑦𝐴))
14 vex 3461 . . . . . . . 8 𝑦 ∈ V
15 opeq2 4841 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑦 → ⟨𝑥, 𝑧⟩ = ⟨𝑥, 𝑦⟩)
1615eleq1d 2850 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = 𝑦 → (⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅 ↔ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝑅))
17 df-br 5112 . . . . . . . . . . 11 (𝑥𝑅𝑦 ↔ ⟨𝑥, 𝑦⟩ ∈ 𝑅)
1816, 17bitr4di 292 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = 𝑦 → (⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅𝑥𝑅𝑦))
1918anbi2d 642 . . . . . . . . 9 (𝑧 = 𝑦 → ((𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅) ↔ (𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦)))
2019exbidv 1954 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝑦 → (∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅) ↔ ∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦)))
2114, 20elab 3640 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ {𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} ↔ ∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦))
2221imbi1i 352 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ {𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} → 𝑦𝐴) ↔ (∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
2322albii 1852 . . . . 5 (∀𝑦(𝑦 ∈ {𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} → 𝑦𝐴) ↔ ∀𝑦(∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴))
2413, 23bitr2i 279 . . . 4 (∀𝑦(∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴) ↔ {𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} ⊆ 𝐴)
25 dfima3 6067 . . . . . 6 (𝑅𝐴) = {𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)}
2625eqcomi 2774 . . . . 5 {𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} = (𝑅𝐴)
2726sseq1i 3966 . . . 4 ({𝑧 ∣ ∃𝑥(𝑥𝐴 ∧ ⟨𝑥, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)} ⊆ 𝐴 ↔ (𝑅𝐴) ⊆ 𝐴)
2824, 27bitri 278 . . 3 (∀𝑦(∃𝑥(𝑥𝐴𝑥𝑅𝑦) → 𝑦𝐴) ↔ (𝑅𝐴) ⊆ 𝐴)
2912, 28bitr2i 279 . 2 ((𝑅𝐴) ⊆ 𝐴 ↔ ∀𝑥(𝑥𝐴 → ∀𝑦(𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)))
301, 29bitri 278 1 (𝑅 hereditary 𝐴 ↔ ∀𝑥(𝑥𝐴 → ∀𝑦(𝑥𝑅𝑦𝑦𝐴)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401  wal 1568  wex 1812  wcel 2146  {cab 2743  wss 3906  cop 4597   class class class wbr 5111  cima 5666   hereditary whe 44531
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 2148  ax-9 2156  ax-11 2195  ax-ext 2737  ax-sep 5259  ax-pr 5406
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-sb 2100  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rab 3419  df-v 3459  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-nul 4287  df-if 4490  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-br 5112  df-opab 5176  df-xp 5669  df-cnv 5671  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-he 44532
This theorem is used by:  psshepw  44547  dffrege69  44691
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