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 42814
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 43040. (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 2736 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐹𝑋) = 𝐴)
5 frege124d.x . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑋 ∈ dom 𝐹)
6 funbrfvb 6945 . . . . . . . . . . . 12 ((Fun 𝐹𝑋 ∈ dom 𝐹) → ((𝐹𝑋) = 𝐴𝑋𝐹𝐴))
72, 5, 6syl2anc 582 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝐹𝑋) = 𝐴𝑋𝐹𝐴))
84, 7mpbid 231 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑋𝐹𝐴)
9 funeu 6572 . . . . . . . . . 10 ((Fun 𝐹𝑋𝐹𝐴) → ∃!𝑎 𝑋𝐹𝑎)
102, 8, 9syl2anc 582 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∃!𝑎 𝑋𝐹𝑎)
11 fvex 6903 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹𝑋) ∈ V
121, 11eqeltrdi 2839 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐴 ∈ V)
13 sbcan 3828 . . . . . . . . . . . . 13 ([𝐴 / 𝑎](𝑋𝐹𝑎 ∧ ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵) ↔ ([𝐴 / 𝑎]𝑋𝐹𝑎[𝐴 / 𝑎] ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵))
14 sbcbr2g 5205 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ V → ([𝐴 / 𝑎]𝑋𝐹𝑎𝑋𝐹𝐴 / 𝑎𝑎))
15 csbvarg 4430 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 ∈ V → 𝐴 / 𝑎𝑎 = 𝐴)
1615breq2d 5159 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ V → (𝑋𝐹𝐴 / 𝑎𝑎𝑋𝐹𝐴))
1714, 16bitrd 278 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ V → ([𝐴 / 𝑎]𝑋𝐹𝑎𝑋𝐹𝐴))
18 sbcng 3826 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ V → ([𝐴 / 𝑎] ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵 ↔ ¬ [𝐴 / 𝑎]𝑎(t+‘𝐹)𝐵))
19 sbcbr1g 5204 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐴 ∈ V → ([𝐴 / 𝑎]𝑎(t+‘𝐹)𝐵𝐴 / 𝑎𝑎(t+‘𝐹)𝐵))
2015breq1d 5157 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 629 . . . . . . . . . . . . 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 3875 . . . . . . . . . . 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 691 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵 → ∃𝑎(𝑋𝐹𝑎 ∧ ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵)))
30 eupicka 2628 . . . . . . . . 9 ((∃!𝑎 𝑋𝐹𝑎 ∧ ∃𝑎(𝑋𝐹𝑎 ∧ ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵)) → ∀𝑎(𝑋𝐹𝑎 → ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵))
3110, 29, 30syl6an 680 . . . . . . . 8 (𝜑 → (¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵 → ∀𝑎(𝑋𝐹𝑎 → ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵)))
32 alinexa 1843 . . . . . . . . 9 (∀𝑎(𝑋𝐹𝑎 → ¬ 𝑎(t+‘𝐹)𝐵) ↔ ¬ ∃𝑎(𝑋𝐹𝑎𝑎(t+‘𝐹)𝐵))
33 frege124d.f . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐹 ∈ V)
34 funrel 6564 . . . . . . . . . . . . . 14 (Fun 𝐹 → Rel 𝐹)
352, 34syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → Rel 𝐹)
36 reltrclfv 14968 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹 ∈ V ∧ Rel 𝐹) → Rel (t+‘𝐹))
3733, 35, 36syl2anc 582 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → Rel (t+‘𝐹))
38 brrelex2 5729 . . . . . . . . . . . 12 ((Rel (t+‘𝐹) ∧ 𝑋(t+‘𝐹)𝐵) → 𝐵 ∈ V)
3937, 3, 38syl2anc 582 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐵 ∈ V)
40 brcog 5865 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋 ∈ dom 𝐹𝐵 ∈ V) → (𝑋((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)𝐵 ↔ ∃𝑎(𝑋𝐹𝑎𝑎(t+‘𝐹)𝐵)))
415, 39, 40syl2anc 582 . . . . . . . . . 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 5200 . . . . . . . 8 (𝑋((t+‘𝐹) ∖ ((t+‘𝐹) ∘ 𝐹))𝐵 ↔ (𝑋(t+‘𝐹)𝐵 ∧ ¬ 𝑋((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)𝐵))
4645simplbi2 499 . . . . . . 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 42781 . . . . . . . . . . 11 (𝐹 ∈ V → (t+‘𝐹) = (𝐹 ∪ ((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)))
4933, 48syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (t+‘𝐹) = (𝐹 ∪ ((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)))
50 uncom 4152 . . . . . . . . . 10 (𝐹 ∪ ((t+‘𝐹) ∘ 𝐹)) = (((t+‘𝐹) ∘ 𝐹) ∪ 𝐹)
5149, 50eqtrdi 2786 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (t+‘𝐹) = (((t+‘𝐹) ∘ 𝐹) ∪ 𝐹))
52 eqimss 4039 . . . . . . . . 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 4486 . . . . . . . 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 5190 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑋((t+‘𝐹) ∖ ((t+‘𝐹) ∘ 𝐹))𝐵𝑋𝐹𝐵))
5747, 56syld 47 . . . . 5 (𝜑 → (¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵𝑋𝐹𝐵))
58 funbrfv 6941 . . . . 5 (Fun 𝐹 → (𝑋𝐹𝐵 → (𝐹𝑋) = 𝐵))
592, 57, 58sylsyld 61 . . . 4 (𝜑 → (¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵 → (𝐹𝑋) = 𝐵))
60 eqcom 2737 . . . 4 ((𝐹𝑋) = 𝐵𝐵 = (𝐹𝑋))
6159, 60imbitrdi 250 . . 3 (𝜑 → (¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵𝐵 = (𝐹𝑋)))
62 eqtr3 2756 . . 3 ((𝐴 = (𝐹𝑋) ∧ 𝐵 = (𝐹𝑋)) → 𝐴 = 𝐵)
631, 61, 62syl6an 680 . 2 (𝜑 → (¬ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵𝐴 = 𝐵))
6463orrd 859 1 (𝜑 → (𝐴(t+‘𝐹)𝐵𝐴 = 𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 205  wa 394  wo 843  wal 1537   = wceq 1539  wex 1779  wcel 2104  ∃!weu 2560  Vcvv 3472  [wsbc 3776  csb 3892  cdif 3944  cun 3945  wss 3947   class class class wbr 5147  dom cdm 5675  ccom 5679  Rel wrel 5680  Fun wfun 6536  cfv 6542  t+ctcl 14936
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  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-int 4950  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 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-er 8705  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-2 12279  df-n0 12477  df-z 12563  df-uz 12827  df-fz 13489  df-seq 13971  df-trcl 14938  df-relexp 14971
This theorem is referenced by:  frege126d  42815
  Copyright terms: Public domain W3C validator