Theorem fin2solem 36560

Description: Lemma for fin2so 36561. (Contributed by Brendan Leahy, 29-Jun-2019.)

Assertion

Ref	Expression
fin2solem	⊢ ((𝑅 Or 𝑥 ∧ (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥)) → (𝑦𝑅𝑧 → {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} [⊊] {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧}))

Distinct variable group:   𝑥,𝑤,𝑦,𝑧,𝑅

Proof of Theorem fin2solem

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ancom 461	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥) ∧ 𝑤 ∈ 𝑥) ↔ (𝑤 ∈ 𝑥 ∧ (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥)))
2		3anass 1095	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑤 ∈ 𝑥 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥) ↔ (𝑤 ∈ 𝑥 ∧ (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥)))
3	1, 2	bitr4i 277	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥) ∧ 𝑤 ∈ 𝑥) ↔ (𝑤 ∈ 𝑥 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥))
4		sotr 5612	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑅 Or 𝑥 ∧ (𝑤 ∈ 𝑥 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥)) → ((𝑤𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑤𝑅𝑧))
5	3, 4	sylan2b 594	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 Or 𝑥 ∧ ((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥) ∧ 𝑤 ∈ 𝑥)) → ((𝑤𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑤𝑅𝑧))
6	5	anassrs 468	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑅 Or 𝑥 ∧ (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ 𝑥) → ((𝑤𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑤𝑅𝑧))
7	6	ancomsd 466	. . . . . 6 ⊢ (((𝑅 Or 𝑥 ∧ (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ 𝑥) → ((𝑦𝑅𝑧 ∧ 𝑤𝑅𝑦) → 𝑤𝑅𝑧))
8	7	expdimp 453	. . . . 5 ⊢ ((((𝑅 Or 𝑥 ∧ (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ 𝑥) ∧ 𝑦𝑅𝑧) → (𝑤𝑅𝑦 → 𝑤𝑅𝑧))
9	8	an32s 650	. . . 4 ⊢ ((((𝑅 Or 𝑥 ∧ (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥)) ∧ 𝑦𝑅𝑧) ∧ 𝑤 ∈ 𝑥) → (𝑤𝑅𝑦 → 𝑤𝑅𝑧))
10	9	ss2rabdv 4073	. . 3 ⊢ (((𝑅 Or 𝑥 ∧ (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥)) ∧ 𝑦𝑅𝑧) → {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} ⊆ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧})
11		breq1 5151	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑤 = 𝑦 → (𝑤𝑅𝑧 ↔ 𝑦𝑅𝑧))
12	11	elrab 3683	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧} ↔ (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑦𝑅𝑧))
13	12	biimpri 227	. . . . . 6 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑦 ∈ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧})
14	13	adantll 712	. . . . 5 ⊢ (((𝑅 Or 𝑥 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ 𝑦𝑅𝑧) → 𝑦 ∈ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧})
15		sonr 5611	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 Or 𝑥 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ¬ 𝑦𝑅𝑦)
16		breq1 5151	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑤 = 𝑦 → (𝑤𝑅𝑦 ↔ 𝑦𝑅𝑦))
17	16	elrab 3683	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} ↔ (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑦𝑅𝑦))
18	17	simprbi 497	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} → 𝑦𝑅𝑦)
19	15, 18	nsyl 140	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 Or 𝑥 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ¬ 𝑦 ∈ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦})
20	19	adantr 481	. . . . 5 ⊢ (((𝑅 Or 𝑥 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ 𝑦𝑅𝑧) → ¬ 𝑦 ∈ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦})
21		nelne1 3039	. . . . . 6 ⊢ ((𝑦 ∈ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧} ∧ ¬ 𝑦 ∈ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦}) → {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧} ≠ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦})
22	21	necomd 2996	. . . . 5 ⊢ ((𝑦 ∈ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧} ∧ ¬ 𝑦 ∈ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦}) → {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} ≠ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧})
23	14, 20, 22	syl2anc 584	. . . 4 ⊢ (((𝑅 Or 𝑥 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) ∧ 𝑦𝑅𝑧) → {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} ≠ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧})
24	23	adantlrr 719	. . 3 ⊢ (((𝑅 Or 𝑥 ∧ (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥)) ∧ 𝑦𝑅𝑧) → {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} ≠ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧})
25		vex 3478	. . . . . 6 ⊢ 𝑥 ∈ V
26	25	rabex 5332	. . . . 5 ⊢ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧} ∈ V
27	26	brrpss 7718	. . . 4 ⊢ ({𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} [⊊] {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧} ↔ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} ⊊ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧})
28		df-pss 3967	. . . 4 ⊢ ({𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} ⊊ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧} ↔ ({𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} ⊆ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧} ∧ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} ≠ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧}))
29	27, 28	bitri 274	. . 3 ⊢ ({𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} [⊊] {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧} ↔ ({𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} ⊆ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧} ∧ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} ≠ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧}))
30	10, 24, 29	sylanbrc 583	. 2 ⊢ (((𝑅 Or 𝑥 ∧ (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥)) ∧ 𝑦𝑅𝑧) → {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} [⊊] {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧})
31	30	ex 413	1 ⊢ ((𝑅 Or 𝑥 ∧ (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥)) → (𝑦𝑅𝑧 → {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑦} [⊊] {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ 𝑤𝑅𝑧}))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2940  {crab 3432   ⊆ wss 3948   ⊊ wpss 3949   class class class wbr 5148   Or wor 5587   [⊊] crpss 7714

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 5299  ax-nul 5306  ax-pr 5427

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-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rab 3433  df-v 3476  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-br 5149  df-opab 5211  df-po 5588  df-so 5589  df-xp 5682  df-rel 5683  df-rpss 7715

This theorem is referenced by:  fin2so  36561