Users' Mathboxes Mathbox for Mario Carneiro < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fmla0xp Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fmla0xp 34362
Description: The valid Godel formulas of height 0 is the set of all formulas of the form vi ∈ vj ("Godel-set of membership") coded as βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©. (Contributed by AV, 15-Sep-2023.)
Assertion
Ref Expression
fmla0xp (Fmlaβ€˜βˆ…) = ({βˆ…} Γ— (Ο‰ Γ— Ο‰))

Proof of Theorem fmla0xp
Dummy variables 𝑖 𝑗 π‘₯ 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fmla0 34361 . 2 (Fmlaβ€˜βˆ…) = {π‘₯ ∈ V ∣ βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = (π‘–βˆˆπ‘”π‘—)}
2 rabab 3502 . 2 {π‘₯ ∈ V ∣ βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = (π‘–βˆˆπ‘”π‘—)} = {π‘₯ ∣ βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = (π‘–βˆˆπ‘”π‘—)}
3 eqabcb 2875 . . 3 ({π‘₯ ∣ βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = (π‘–βˆˆπ‘”π‘—)} = ({βˆ…} Γ— (Ο‰ Γ— Ο‰)) ↔ βˆ€π‘₯(βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = (π‘–βˆˆπ‘”π‘—) ↔ π‘₯ ∈ ({βˆ…} Γ— (Ο‰ Γ— Ο‰))))
4 goel 34326 . . . . . 6 ((𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰) β†’ (π‘–βˆˆπ‘”π‘—) = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©)
54eqeq2d 2743 . . . . 5 ((𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰) β†’ (π‘₯ = (π‘–βˆˆπ‘”π‘—) ↔ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©))
652rexbiia 3215 . . . 4 (βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = (π‘–βˆˆπ‘”π‘—) ↔ βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©)
7 0ex 5306 . . . . . . . . . 10 βˆ… ∈ V
87snid 4663 . . . . . . . . 9 βˆ… ∈ {βˆ…}
98a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰) β†’ βˆ… ∈ {βˆ…})
10 opelxpi 5712 . . . . . . . 8 ((𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰) β†’ βŸ¨π‘–, π‘—βŸ© ∈ (Ο‰ Γ— Ο‰))
119, 10opelxpd 5713 . . . . . . 7 ((𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰) β†’ βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ© ∈ ({βˆ…} Γ— (Ο‰ Γ— Ο‰)))
12 eleq1 2821 . . . . . . 7 (π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ© β†’ (π‘₯ ∈ ({βˆ…} Γ— (Ο‰ Γ— Ο‰)) ↔ βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ© ∈ ({βˆ…} Γ— (Ο‰ Γ— Ο‰))))
1311, 12syl5ibrcom 246 . . . . . 6 ((𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰) β†’ (π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ© β†’ π‘₯ ∈ ({βˆ…} Γ— (Ο‰ Γ— Ο‰))))
1413rexlimivv 3199 . . . . 5 (βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ© β†’ π‘₯ ∈ ({βˆ…} Γ— (Ο‰ Γ— Ο‰)))
15 elxpi 5697 . . . . . 6 (π‘₯ ∈ ({βˆ…} Γ— (Ο‰ Γ— Ο‰)) β†’ βˆƒπ‘¦βˆƒπ‘§(π‘₯ = βŸ¨π‘¦, π‘§βŸ© ∧ (𝑦 ∈ {βˆ…} ∧ 𝑧 ∈ (Ο‰ Γ— Ο‰))))
16 elsni 4644 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 ∈ {βˆ…} β†’ 𝑦 = βˆ…)
1716opeq1d 4878 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ {βˆ…} β†’ βŸ¨π‘¦, π‘§βŸ© = βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ©)
1817eqeq2d 2743 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ {βˆ…} β†’ (π‘₯ = βŸ¨π‘¦, π‘§βŸ© ↔ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ©))
1918adantr 481 . . . . . . . . 9 ((𝑦 ∈ {βˆ…} ∧ 𝑧 ∈ (Ο‰ Γ— Ο‰)) β†’ (π‘₯ = βŸ¨π‘¦, π‘§βŸ© ↔ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ©))
20 elxpi 5697 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 ∈ (Ο‰ Γ— Ο‰) β†’ βˆƒπ‘–βˆƒπ‘—(𝑧 = βŸ¨π‘–, π‘—βŸ© ∧ (𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰)))
21 simprr 771 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘₯ = βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ© ∧ (𝑧 = βŸ¨π‘–, π‘—βŸ© ∧ (𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰))) β†’ (𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰))
22 simpl 483 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((π‘₯ = βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ© ∧ (𝑧 = βŸ¨π‘–, π‘—βŸ© ∧ (𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰))) β†’ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ©)
23 opeq2 4873 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧 = βŸ¨π‘–, π‘—βŸ© β†’ βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ© = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©)
2423adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑧 = βŸ¨π‘–, π‘—βŸ© ∧ (𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰)) β†’ βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ© = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©)
2524adantl 482 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((π‘₯ = βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ© ∧ (𝑧 = βŸ¨π‘–, π‘—βŸ© ∧ (𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰))) β†’ βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ© = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©)
2622, 25eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((π‘₯ = βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ© ∧ (𝑧 = βŸ¨π‘–, π‘—βŸ© ∧ (𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰))) β†’ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©)
2721, 26jca 512 . . . . . . . . . . . . . 14 ((π‘₯ = βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ© ∧ (𝑧 = βŸ¨π‘–, π‘—βŸ© ∧ (𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰))) β†’ ((𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰) ∧ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©))
2827ex 413 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘₯ = βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ© β†’ ((𝑧 = βŸ¨π‘–, π‘—βŸ© ∧ (𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰)) β†’ ((𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰) ∧ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©)))
29282eximdv 1922 . . . . . . . . . . . 12 (π‘₯ = βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ© β†’ (βˆƒπ‘–βˆƒπ‘—(𝑧 = βŸ¨π‘–, π‘—βŸ© ∧ (𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰)) β†’ βˆƒπ‘–βˆƒπ‘—((𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰) ∧ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©)))
30 r2ex 3195 . . . . . . . . . . . 12 (βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ© ↔ βˆƒπ‘–βˆƒπ‘—((𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰) ∧ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©))
3129, 30syl6ibr 251 . . . . . . . . . . 11 (π‘₯ = βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ© β†’ (βˆƒπ‘–βˆƒπ‘—(𝑧 = βŸ¨π‘–, π‘—βŸ© ∧ (𝑖 ∈ Ο‰ ∧ 𝑗 ∈ Ο‰)) β†’ βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©))
3220, 31syl5com 31 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ (Ο‰ Γ— Ο‰) β†’ (π‘₯ = βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ© β†’ βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©))
3332adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝑦 ∈ {βˆ…} ∧ 𝑧 ∈ (Ο‰ Γ— Ο‰)) β†’ (π‘₯ = βŸ¨βˆ…, π‘§βŸ© β†’ βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©))
3419, 33sylbid 239 . . . . . . . 8 ((𝑦 ∈ {βˆ…} ∧ 𝑧 ∈ (Ο‰ Γ— Ο‰)) β†’ (π‘₯ = βŸ¨π‘¦, π‘§βŸ© β†’ βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©))
3534impcom 408 . . . . . . 7 ((π‘₯ = βŸ¨π‘¦, π‘§βŸ© ∧ (𝑦 ∈ {βˆ…} ∧ 𝑧 ∈ (Ο‰ Γ— Ο‰))) β†’ βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©)
3635exlimivv 1935 . . . . . 6 (βˆƒπ‘¦βˆƒπ‘§(π‘₯ = βŸ¨π‘¦, π‘§βŸ© ∧ (𝑦 ∈ {βˆ…} ∧ 𝑧 ∈ (Ο‰ Γ— Ο‰))) β†’ βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©)
3715, 36syl 17 . . . . 5 (π‘₯ ∈ ({βˆ…} Γ— (Ο‰ Γ— Ο‰)) β†’ βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ©)
3814, 37impbii 208 . . . 4 (βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = βŸ¨βˆ…, βŸ¨π‘–, π‘—βŸ©βŸ© ↔ π‘₯ ∈ ({βˆ…} Γ— (Ο‰ Γ— Ο‰)))
396, 38bitri 274 . . 3 (βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = (π‘–βˆˆπ‘”π‘—) ↔ π‘₯ ∈ ({βˆ…} Γ— (Ο‰ Γ— Ο‰)))
403, 39mpgbir 1801 . 2 {π‘₯ ∣ βˆƒπ‘– ∈ Ο‰ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ π‘₯ = (π‘–βˆˆπ‘”π‘—)} = ({βˆ…} Γ— (Ο‰ Γ— Ο‰))
411, 2, 403eqtri 2764 1 (Fmlaβ€˜βˆ…) = ({βˆ…} Γ— (Ο‰ Γ— Ο‰))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541  βˆƒwex 1781   ∈ wcel 2106  {cab 2709  βˆƒwrex 3070  {crab 3432  Vcvv 3474  βˆ…c0 4321  {csn 4627  βŸ¨cop 4633   Γ— cxp 5673  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  Ο‰com 7851  βˆˆπ‘”cgoe 34312  Fmlacfmla 34316
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-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-map 8818  df-goel 34319  df-sat 34322  df-fmla 34324
This theorem is referenced by:  fmla1  34366  satefvfmla0  34397  prv1n  34410
  Copyright terms: Public domain W3C validator