Theorem frege131 45184

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 45128	. 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 4155	. . . . . . 7 ⊢ (𝑏 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})) ↔ (𝑏 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∨ 𝑏 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})))
3		df-or 862	. . . . . . 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 6099	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑏 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ↔ ⟨𝑀, 𝑏⟩ ∈ ◡(t+‘𝑅))
8		df-br 5107	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀◡(t+‘𝑅)𝑏 ↔ ⟨𝑀, 𝑏⟩ ∈ ◡(t+‘𝑅))
9	5, 6	brcnv 5866	. . . . . . . . . 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 6099	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑏 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}) ↔ ⟨𝑀, 𝑏⟩ ∈ ((t+‘𝑅) ∪ I ))
13		df-br 5107	. . . . . . . . 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 4155	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑎 ∈ ((◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∪ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})) ↔ (𝑎 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ∨ 𝑎 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀})))
18		df-or 862	. . . . . . . . 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 6099	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑎 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ↔ ⟨𝑀, 𝑎⟩ ∈ ◡(t+‘𝑅))
21		df-br 5107	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀◡(t+‘𝑅)𝑎 ↔ ⟨𝑀, 𝑎⟩ ∈ ◡(t+‘𝑅))
22	5, 19	brcnv 5866	. . . . . . . . . . . 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 6099	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑎 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}) ↔ ⟨𝑀, 𝑎⟩ ∈ ((t+‘𝑅) ∪ I ))
26		df-br 5107	. . . . . . . . . . 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 1852	. . . . . 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 1852	. . . 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 45183	. . 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 861  ∀wal 1568   ∈ wcel 2147   ∪ cun 4152  {csn 4588  ⟨cop 4838   class class class wbr 5106   I cid 5549  ^◡ccnv 5654   “ cima 5658  Fun wfun 6549  ‘cfv 6555  t+ctcl 15164   hereditary whe 44962

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301  ax-frege1 44980  ax-frege2 44981  ax-frege8 44999  ax-frege28 45020  ax-frege31 45024  ax-frege41 45035  ax-frege52a 45047  ax-frege52c 45078  ax-frege58b 45091

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-ifp 1079  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-om 7899  df-2nd 8023  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-er 8742  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-nn 12360  df-2 12429  df-n0 12631  df-z 12718  df-uz 12990  df-seq 14169  df-trcl 15166  df-relexp 15199  df-he 44963

This theorem is used by:  frege132  45185