Users' Mathboxes Mathbox for Richard Penner < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  frege124d Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem frege124d 42023
Description: If 𝐹 is a function, 𝐴 is the successor of 𝑋, and 𝐵 follows 𝑋 in the transitive closure of 𝐹, then 𝐴 and 𝐵 are the same or 𝐵 follows 𝐴 in the transitive closure of 𝐹. Similar to Proposition 124 of [Frege1879] p. 80. Compare with frege124 42249. (Contributed by RP, 16-Jul-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
frege124d.f (𝜑𝐹 ∈ V)
frege124d.x (𝜑𝑋 ∈ dom 𝐹)
frege124d.a (𝜑𝐴 = (𝐹𝑋))
frege124d.xb (𝜑𝑋(t+‘𝐹)𝐵)
frege124d.fun (𝜑 → Fun 𝐹)
Assertion
Ref Expression
frege124d (𝜑 → (𝐴(t+‘𝐹)𝐵𝐴 = 𝐵))

Proof of Theorem frege124d
Dummy variable 𝑎 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 frege124d.a . . 3 (𝜑𝐴 = (𝐹𝑋))
2 frege124d.fun . . . . 5 (𝜑 → Fun 𝐹)
3 frege124d.xb . . . . . . 7 (𝜑𝑋(t+‘𝐹)𝐵)
41eqcomd 2742 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐹𝑋) = 𝐴)
5 frege124d.x . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑋 ∈ dom 𝐹)
6 funbrfvb 6897 . . . . . . . . . . . 12 ((Fun 𝐹𝑋 ∈ dom 𝐹) → ((𝐹𝑋) = 𝐴𝑋𝐹𝐴))
72, 5, 6syl2anc 584 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝐹𝑋) = 𝐴𝑋𝐹𝐴))
84, 7mpbid 231 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑋𝐹𝐴)
9 funeu 6526 . . . . . . . . . 10 ((Fun 𝐹𝑋𝐹𝐴) → ∃!𝑎 𝑋𝐹𝑎)
102, 8, 9syl2anc 584 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∃!𝑎 𝑋𝐹𝑎)
11 fvex 6855 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹𝑋) ∈ V
121, 11eqeltrdi 2846 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐴 ∈ V)
13 sbcan 3791 . . . . . . . . . . . . 13 ([𝐴 / 𝑎](𝑋𝐹𝑎 ∧ ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵) ↔ ([𝐴 / 𝑎]𝑋𝐹𝑎[𝐴 / 𝑎] ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵))
14 sbcbr2g 5163 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ V → ([𝐴 / 𝑎]𝑋𝐹𝑎𝑋𝐹𝐴 / 𝑎𝑎))
15 csbvarg 4391 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ V → 𝐴 / 𝑎𝑎 = 𝐴)
1615breq2d 5117 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ V → (𝑋𝐹𝐴 / 𝑎𝑎𝑋𝐹𝐴))
1714, 16bitrd 278 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ V → ([𝐴 / 𝑎]𝑋𝐹𝑎𝑋𝐹𝐴))
18 sbcng 3789 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ V → ([𝐴 / 𝑎] ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵 ↔ ¬ [𝐴 / 𝑎]𝑎(t+‘𝐹)𝐵))
19 sbcbr1g 5162 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴 ∈ V → ([𝐴 / 𝑎]𝑎(t+‘𝐹)𝐵𝐴 / 𝑎𝑎(t+‘𝐹)𝐵))
2015breq1d 5115 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴 ∈ V → (𝐴 / 𝑎𝑎(t+‘𝐹)𝐵𝐴(t+‘𝐹)𝐵))
2119, 20bitrd 278 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ V → ([𝐴 / 𝑎]𝑎(t+‘𝐹)𝐵𝐴(t+‘𝐹)𝐵))
2221notbid 317 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ V → (¬ [𝐴 / 𝑎]𝑎(t+‘𝐹)𝐵 ↔ ¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵))
2318, 22bitrd 278 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ V → ([𝐴 / 𝑎] ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵 ↔ ¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵))
2417, 23anbi12d 631 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ V → (([𝐴 / 𝑎]𝑋𝐹𝑎[𝐴 / 𝑎] ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵) ↔ (𝑋𝐹𝐴 ∧ ¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵)))
2513, 24bitrid 282 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ V → ([𝐴 / 𝑎](𝑋𝐹𝑎 ∧ ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵) ↔ (𝑋𝐹𝐴 ∧ ¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵)))
2612, 25syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ([𝐴 / 𝑎](𝑋𝐹𝑎 ∧ ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵) ↔ (𝑋𝐹𝐴 ∧ ¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵)))
27 spesbc 3838 . . . . . . . . . . 11 ([𝐴 / 𝑎](𝑋𝐹𝑎 ∧ ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵) → ∃𝑎(𝑋𝐹𝑎 ∧ ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵))
2826, 27syl6bir 253 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝑋𝐹𝐴 ∧ ¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵) → ∃𝑎(𝑋𝐹𝑎 ∧ ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵)))
298, 28mpand 693 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵 → ∃𝑎(𝑋𝐹𝑎 ∧ ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵)))
30 eupicka 2634 . . . . . . . . 9 ((∃!𝑎 𝑋𝐹𝑎 ∧ ∃𝑎(𝑋𝐹𝑎 ∧ ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵)) → ∀𝑎(𝑋𝐹𝑎 → ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵))
3110, 29, 30syl6an 682 . . . . . . . 8 (𝜑 → (¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵 → ∀𝑎(𝑋𝐹𝑎 → ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵)))
32 alinexa 1845 . . . . . . . . 9 (∀𝑎(𝑋𝐹𝑎 → ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵) ↔ ¬ ∃𝑎(𝑋𝐹𝑎𝑎(t+‘𝐹)𝐵))
33 frege124d.f . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐹 ∈ V)
34 funrel 6518 . . . . . . . . . . . . . 14 (Fun 𝐹 → Rel 𝐹)
352, 34syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → Rel 𝐹)
36 reltrclfv 14902 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹 ∈ V ∧ Rel 𝐹) → Rel (t+‘𝐹))
3733, 35, 36syl2anc 584 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Rel (t+‘𝐹))
38 brrelex2 5686 . . . . . . . . . . . 12 ((Rel (t+‘𝐹) ∧ 𝑋(t+‘𝐹)𝐵) → 𝐵 ∈ V)
3937, 3, 38syl2anc 584 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐵 ∈ V)
40 brcog 5822 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋 ∈ dom 𝐹𝐵 ∈ V) → (𝑋((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)𝐵 ↔ ∃𝑎(𝑋𝐹𝑎𝑎(t+‘𝐹)𝐵)))
415, 39, 40syl2anc 584 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑋((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)𝐵 ↔ ∃𝑎(𝑋𝐹𝑎𝑎(t+‘𝐹)𝐵)))
4241notbid 317 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (¬ 𝑋((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)𝐵 ↔ ¬ ∃𝑎(𝑋𝐹𝑎𝑎(t+‘𝐹)𝐵)))
4332, 42bitr4id 289 . . . . . . . 8 (𝜑 → (∀𝑎(𝑋𝐹𝑎 → ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵) ↔ ¬ 𝑋((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)𝐵))
4431, 43sylibd 238 . . . . . . 7 (𝜑 → (¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵 → ¬ 𝑋((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)𝐵))
45 brdif 5158 . . . . . . . 8 (𝑋((t+‘𝐹) ∖ ((t+‘𝐹) ∘ 𝐹))𝐵 ↔ (𝑋(t+‘𝐹)𝐵 ∧ ¬ 𝑋((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)𝐵))
4645simplbi2 501 . . . . . . 7 (𝑋(t+‘𝐹)𝐵 → (¬ 𝑋((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)𝐵𝑋((t+‘𝐹) ∖ ((t+‘𝐹) ∘ 𝐹))𝐵))
473, 44, 46sylsyld 61 . . . . . 6 (𝜑 → (¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵𝑋((t+‘𝐹) ∖ ((t+‘𝐹) ∘ 𝐹))𝐵))
48 trclfvdecomr 41990 . . . . . . . . . . 11 (𝐹 ∈ V → (t+‘𝐹) = (𝐹 ∪ ((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)))
4933, 48syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (t+‘𝐹) = (𝐹 ∪ ((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)))
50 uncom 4113 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∪ ((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)) = (((t+‘𝐹) ∘ 𝐹) ∪ 𝐹)
5149, 50eqtrdi 2792 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (t+‘𝐹) = (((t+‘𝐹) ∘ 𝐹) ∪ 𝐹))
52 eqimss 4000 . . . . . . . . 9 ((t+‘𝐹) = (((t+‘𝐹) ∘ 𝐹) ∪ 𝐹) → (t+‘𝐹) ⊆ (((t+‘𝐹) ∘ 𝐹) ∪ 𝐹))
5351, 52syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 → (t+‘𝐹) ⊆ (((t+‘𝐹) ∘ 𝐹) ∪ 𝐹))
54 ssundif 4445 . . . . . . . 8 ((t+‘𝐹) ⊆ (((t+‘𝐹) ∘ 𝐹) ∪ 𝐹) ↔ ((t+‘𝐹) ∖ ((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)) ⊆ 𝐹)
5553, 54sylib 217 . . . . . . 7 (𝜑 → ((t+‘𝐹) ∖ ((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)) ⊆ 𝐹)
5655ssbrd 5148 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋((t+‘𝐹) ∖ ((t+‘𝐹) ∘ 𝐹))𝐵𝑋𝐹𝐵))
5747, 56syld 47 . . . . 5 (𝜑 → (¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵𝑋𝐹𝐵))
58 funbrfv 6893 . . . . 5 (Fun 𝐹 → (𝑋𝐹𝐵 → (𝐹𝑋) = 𝐵))
592, 57, 58sylsyld 61 . . . 4 (𝜑 → (¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵 → (𝐹𝑋) = 𝐵))
60 eqcom 2743 . . . 4 ((𝐹𝑋) = 𝐵𝐵 = (𝐹𝑋))
6159, 60syl6ib 250 . . 3 (𝜑 → (¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵𝐵 = (𝐹𝑋)))
62 eqtr3 2762 . . 3 ((𝐴 = (𝐹𝑋) ∧ 𝐵 = (𝐹𝑋)) → 𝐴 = 𝐵)
631, 61, 62syl6an 682 . 2 (𝜑 → (¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵𝐴 = 𝐵))
6463orrd 861 1 (𝜑 → (𝐴(t+‘𝐹)𝐵𝐴 = 𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 205  wa 396  wo 845  wal 1539   = wceq 1541  wex 1781  wcel 2106  ∃!weu 2566  Vcvv 3445  [wsbc 3739  csb 3855  cdif 3907  cun 3908  wss 3910   class class class wbr 5105  dom cdm 5633  ccom 5637  Rel wrel 5638  Fun wfun 6490  cfv 6496  t+ctcl 14870
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 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128
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 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-int 4908  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-er 8648  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-nn 12154  df-2 12216  df-n0 12414  df-z 12500  df-uz 12764  df-fz 13425  df-seq 13907  df-trcl 14872  df-relexp 14905
This theorem is referenced by:  frege126d  42024
  Copyright terms: Public domain W3C validator