Theorem frege131 44748

Description: If the procedure 𝑅 is single-valued, then the property of belonging to the 𝑅-sequence beginning with 𝑀 or preceeding 𝑀 in the 𝑅-sequence is hereditary in the 𝑅-sequence. Proposition 131 of [Frege1879] p. 85. (Contributed by RP, 9-Jul-2020.) (Proof modification is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
frege130.m	⊢ 𝑀 ∈ 𝑈
frege130.r	⊢ 𝑅 ∈ 𝑉

Assertion

Ref	Expression
frege131	⊢ (Fun ◡◡𝑅 → 𝑅 hereditary ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})))

Proof of Theorem frege131

Dummy variables 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		frege75 44692	. 2 ⊢ (∀𝑏(𝑏 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})) → ∀𝑎(𝑏𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})))) → 𝑅 hereditary ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})))
2		elun 4106	. . . . . . 7 ⊢ (𝑏 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})) ↔ (𝑏 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∨ 𝑏 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})))
3		df-or 861	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑏 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∨ 𝑏 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})) ↔ (¬ 𝑏 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) → 𝑏 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})))
4		frege130.m	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 𝑀 ∈ 𝑈
5	4	elexi 3476	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝑀 ∈ V
6		vex 3458	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝑏 ∈ V
7	5, 6	elimasn 6091	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑏 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ↔ ⟨𝑀, 𝑏⟩ ∈ ◡(t+‘𝑅))
8		df-br 5109	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀◡(t+‘𝑅)𝑏 ↔ ⟨𝑀, 𝑏⟩ ∈ ◡(t+‘𝑅))
9	5, 6	brcnv 5867	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀◡(t+‘𝑅)𝑏 ↔ 𝑏(t+‘𝑅)𝑀)
10	7, 8, 9	3bitr2i 302	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑏 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ↔ 𝑏(t+‘𝑅)𝑀)
11	10	notbii 323	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ 𝑏 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ↔ ¬ 𝑏(t+‘𝑅)𝑀)
12	5, 6	elimasn 6091	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑏 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}) ↔ ⟨𝑀, 𝑏⟩ ∈ ((t+‘𝑅) ∪ I ))
13		df-br 5109	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑏 ↔ ⟨𝑀, 𝑏⟩ ∈ ((t+‘𝑅) ∪ I ))
14	12, 13	bitr4i 281	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑏 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}) ↔ 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑏)
15	11, 14	imbi12i 353	. . . . . . 7 ⊢ ((¬ 𝑏 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) → 𝑏 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})) ↔ (¬ 𝑏(t+‘𝑅)𝑀 → 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑏))
16	2, 3, 15	3bitri 300	. . . . . 6 ⊢ (𝑏 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})) ↔ (¬ 𝑏(t+‘𝑅)𝑀 → 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑏))
17		elun 4106	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑎 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})) ↔ (𝑎 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∨ 𝑎 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})))
18		df-or 861	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑎 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∨ 𝑎 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})) ↔ (¬ 𝑎 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) → 𝑎 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})))
19		vex 3458	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝑎 ∈ V
20	5, 19	elimasn 6091	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑎 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ↔ ⟨𝑀, 𝑎⟩ ∈ ◡(t+‘𝑅))
21		df-br 5109	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀◡(t+‘𝑅)𝑎 ↔ ⟨𝑀, 𝑎⟩ ∈ ◡(t+‘𝑅))
22	5, 19	brcnv 5867	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀◡(t+‘𝑅)𝑎 ↔ 𝑎(t+‘𝑅)𝑀)
23	20, 21, 22	3bitr2i 302	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑎 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ↔ 𝑎(t+‘𝑅)𝑀)
24	23	notbii 323	. . . . . . . . . 10 ⊢ (¬ 𝑎 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ↔ ¬ 𝑎(t+‘𝑅)𝑀)
25	5, 19	elimasn 6091	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑎 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}) ↔ ⟨𝑀, 𝑎⟩ ∈ ((t+‘𝑅) ∪ I ))
26		df-br 5109	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑎 ↔ ⟨𝑀, 𝑎⟩ ∈ ((t+‘𝑅) ∪ I ))
27	25, 26	bitr4i 281	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑎 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}) ↔ 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑎)
28	24, 27	imbi12i 353	. . . . . . . . 9 ⊢ ((¬ 𝑎 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) → 𝑎 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})) ↔ (¬ 𝑎(t+‘𝑅)𝑀 → 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑎))
29	17, 18, 28	3bitri 300	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑎 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})) ↔ (¬ 𝑎(t+‘𝑅)𝑀 → 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑎))
30	29	imbi2i 339	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑏𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}))) ↔ (𝑏𝑅𝑎 → (¬ 𝑎(t+‘𝑅)𝑀 → 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑎)))
31	30	albii 1848	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑎(𝑏𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}))) ↔ ∀𝑎(𝑏𝑅𝑎 → (¬ 𝑎(t+‘𝑅)𝑀 → 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑎)))
32	16, 31	imbi12i 353	. . . . 5 ⊢ ((𝑏 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})) → ∀𝑎(𝑏𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})))) ↔ ((¬ 𝑏(t+‘𝑅)𝑀 → 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑏) → ∀𝑎(𝑏𝑅𝑎 → (¬ 𝑎(t+‘𝑅)𝑀 → 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑎))))
33	32	albii 1848	. . . 4 ⊢ (∀𝑏(𝑏 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})) → ∀𝑎(𝑏𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})))) ↔ ∀𝑏((¬ 𝑏(t+‘𝑅)𝑀 → 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑏) → ∀𝑎(𝑏𝑅𝑎 → (¬ 𝑎(t+‘𝑅)𝑀 → 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑎))))
34	33	imbi1i 352	. . 3 ⊢ ((∀𝑏(𝑏 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})) → ∀𝑎(𝑏𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})))) → 𝑅 hereditary ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}))) ↔ (∀𝑏((¬ 𝑏(t+‘𝑅)𝑀 → 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑏) → ∀𝑎(𝑏𝑅𝑎 → (¬ 𝑎(t+‘𝑅)𝑀 → 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑎))) → 𝑅 hereditary ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}))))
35		frege130.r	. . . 4 ⊢ 𝑅 ∈ 𝑉
36	4, 35	frege130 44747	. . 3 ⊢ ((∀𝑏((¬ 𝑏(t+‘𝑅)𝑀 → 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑏) → ∀𝑎(𝑏𝑅𝑎 → (¬ 𝑎(t+‘𝑅)𝑀 → 𝑀((t+‘𝑅) ∪ I )𝑎))) → 𝑅 hereditary ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}))) → (Fun ◡◡𝑅 → 𝑅 hereditary ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}))))
37	34, 36	sylbi 220	. 2 ⊢ ((∀𝑏(𝑏 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})) → ∀𝑎(𝑏𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})))) → 𝑅 hereditary ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}))) → (Fun ◡◡𝑅 → 𝑅 hereditary ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}))))
38	1, 37	ax-mp 5	1 ⊢ (Fun ◡◡𝑅 → 𝑅 hereditary ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∨ wo 860  ∀wal 1567   ∈ wcel 2142   ∪ cun 3902  {csn 4588  ⟨cop 4594   class class class wbr 5108   I cid 5554  ^◡ccnv 5659   “ cima 5663  Fun wfun 6530  ‘cfv 6536  t+ctcl 15029   hereditary whe 44526

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5335  ax-pr 5403  ax-un 7734  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183  ax-frege1 44544  ax-frege2 44545  ax-frege8 44563  ax-frege28 44584  ax-frege31 44588  ax-frege41 44599  ax-frege52a 44611  ax-frege52c 44642  ax-frege58b 44655

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-ifp 1078  df-3or 1103  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-int 4912  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5555  df-eprel 5560  df-po 5568  df-so 5569  df-fr 5613  df-we 5615  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7861  df-2nd 7985  df-frecs 8276  df-wrecs 8307  df-recs 8356  df-rdg 8395  df-er 8692  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11449  df-neg 11450  df-nn 12240  df-2 12309  df-n0 12511  df-z 12598  df-uz 12869  df-seq 14045  df-trcl 15031  df-relexp 15064  df-he 44527

This theorem is used by:  frege132  44749