Users' Mathboxes Mathbox for Scott Fenton < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  dftrpred3g Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem dftrpred3g 32176
Description: The transitive predecessors of 𝑋 are equal to the predecessors of 𝑋 together with their transitive predecessors. (Contributed by Scott Fenton, 26-Apr-2012.) (Revised by Mario Carneiro, 26-Jun-2015.)
Assertion
Ref Expression
dftrpred3g ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑋) = (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)))
Distinct variable groups:   𝑦,𝐴   𝑦,𝑅   𝑦,𝑋

Proof of Theorem dftrpred3g
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elun 3915 . . . . . 6 (𝑧 ∈ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)) ↔ (𝑧 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∨ 𝑧 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)))
2 predel 5882 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) → 𝑧𝐴)
3 setlikespec 5886 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑧𝐴𝑅 Se 𝐴) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ∈ V)
4 trpredpred 32171 . . . . . . . . . . . . . 14 (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ∈ V → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑧))
53, 4syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧𝐴𝑅 Se 𝐴) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑧))
65expcom 402 . . . . . . . . . . . 12 (𝑅 Se 𝐴 → (𝑧𝐴 → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑧)))
76adantl 473 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → (𝑧𝐴 → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑧)))
82, 7syl5 34 . . . . . . . . . 10 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → (𝑧 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑧)))
98ancld 546 . . . . . . . . 9 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → (𝑧 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) → (𝑧 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∧ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑧))))
10 trpredeq3 32165 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑧 → TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) = TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑧))
1110sseq2d 3793 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑧 → (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) ↔ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑧)))
1211rspcev 3461 . . . . . . . . . 10 ((𝑧 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∧ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑧)) → ∃𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦))
13 ssiun 4718 . . . . . . . . . 10 (∃𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦))
1412, 13syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∧ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑧)) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦))
159, 14syl6 35 . . . . . . . 8 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → (𝑧 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)))
16 eliun 4680 . . . . . . . . 9 (𝑧 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) ↔ ∃𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)𝑧 ∈ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦))
17 predel 5882 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) → 𝑦𝐴)
18 setlikespec 5886 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑦𝐴𝑅 Se 𝐴) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑦) ∈ V)
1918ancoms 450 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝑅 Se 𝐴𝑦𝐴) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑦) ∈ V)
2019adantll 705 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ 𝑦𝐴) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑦) ∈ V)
21 trpredss 32172 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑦) ∈ V → TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) ⊆ 𝐴)
2220, 21syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ 𝑦𝐴) → TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) ⊆ 𝐴)
2322sseld 3760 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ 𝑦𝐴) → (𝑧 ∈ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) → 𝑧𝐴))
243expcom 402 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑅 Se 𝐴 → (𝑧𝐴 → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ∈ V))
2524ad2antlr 718 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ 𝑦𝐴) → (𝑧𝐴 → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ∈ V))
2623, 25syld 47 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ 𝑦𝐴) → (𝑧 ∈ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ∈ V))
2726imp 395 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧 ∈ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ∈ V)
2827, 4syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧 ∈ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑧))
29 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ 𝑦𝐴) → 𝑦𝐴)
30 simplr 785 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ 𝑦𝐴) → 𝑅 Se 𝐴)
31 trpredelss 32175 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑦𝐴𝑅 Se 𝐴) → (𝑧 ∈ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) → TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)))
3229, 30, 31syl2anc 579 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ 𝑦𝐴) → (𝑧 ∈ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) → TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)))
3332imp 395 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧 ∈ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)) → TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦))
3428, 33sstrd 3771 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑧 ∈ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦))
3534exp31 410 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → (𝑦𝐴 → (𝑧 ∈ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦))))
3617, 35syl5 34 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → (𝑦 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) → (𝑧 ∈ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦))))
3736reximdvai 3161 . . . . . . . . . 10 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → (∃𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)𝑧 ∈ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) → ∃𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)))
3837, 13syl6 35 . . . . . . . . 9 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → (∃𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)𝑧 ∈ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)))
3916, 38syl5bi 233 . . . . . . . 8 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → (𝑧 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)))
4015, 39jaod 885 . . . . . . 7 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → ((𝑧 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∨ 𝑧 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)))
41 ssun4 3941 . . . . . . 7 (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)))
4240, 41syl6 35 . . . . . 6 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → ((𝑧 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∨ 𝑧 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦))))
431, 42syl5bi 233 . . . . 5 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → (𝑧 ∈ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦))))
4443ralrimiv 3112 . . . 4 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → ∀𝑧 ∈ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦))Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)))
45 ssun1 3938 . . . 4 Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ⊆ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦))
4644, 45jctir 516 . . 3 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → (∀𝑧 ∈ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦))Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)) ∧ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ⊆ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦))))
47 trpredmintr 32174 . . 3 (((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) ∧ (∀𝑧 ∈ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦))Pred(𝑅, 𝐴, 𝑧) ⊆ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)) ∧ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ⊆ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)))) → TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ⊆ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)))
4846, 47mpdan 678 . 2 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ⊆ (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)))
49 setlikespec 5886 . . . 4 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∈ V)
50 trpredpred 32171 . . . 4 (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∈ V → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑋))
5149, 50syl 17 . . 3 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑋))
5251sseld 3760 . . . . . 6 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → (𝑦 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) → 𝑦 ∈ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑋)))
53 trpredelss 32175 . . . . . 6 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → (𝑦 ∈ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑋) → TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑋)))
5452, 53syld 47 . . . . 5 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → (𝑦 ∈ Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) → TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑋)))
5554ralrimiv 3112 . . . 4 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → ∀𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑋))
56 iunss 4717 . . . 4 ( 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ↔ ∀𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑋))
5755, 56sylibr 225 . . 3 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑋))
5851, 57unssd 3951 . 2 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)) ⊆ TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑋))
5948, 58eqssd 3778 1 ((𝑋𝐴𝑅 Se 𝐴) → TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑋) = (Pred(𝑅, 𝐴, 𝑋) ∪ 𝑦 ∈ Pred (𝑅, 𝐴, 𝑋)TrPred(𝑅, 𝐴, 𝑦)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 384  wo 873   = wceq 1652  wcel 2155  wral 3055  wrex 3056  Vcvv 3350  cun 3730  wss 3732   ciun 4676   Se wse 5234  Predcpred 5864  TrPredctrpred 32160
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-rep 4930  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-ral 3060  df-rex 3061  df-reu 3062  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-iun 4678  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-se 5237  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-pred 5865  df-ord 5911  df-on 5912  df-lim 5913  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-f1 6073  df-fo 6074  df-f1o 6075  df-fv 6076  df-om 7264  df-wrecs 7610  df-recs 7672  df-rdg 7710  df-trpred 32161
This theorem is referenced by:  dftrpred4g  32177
  Copyright terms: Public domain W3C validator