Theorem frege131 45036

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 44980	. 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 4152	. . . . . . 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 3472	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝑀 ∈ V
6		vex 3454	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝑏 ∈ V
7	5, 6	elimasn 6087	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑏 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ↔ ⟨𝑀, 𝑏⟩ ∈ ◡(t+‘𝑅))
8		df-br 5103	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑀◡(t+‘𝑅)𝑏 ↔ ⟨𝑀, 𝑏⟩ ∈ ◡(t+‘𝑅))
9	5, 6	brcnv 5859	. . . . . . . . . 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 6087	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑏 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}) ↔ ⟨𝑀, 𝑏⟩ ∈ ((t+‘𝑅) ∪ I ))
13		df-br 5103	. . . . . . . . 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 4152	. . . . . . . . 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 3454	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝑎 ∈ V
20	5, 19	elimasn 6087	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑎 ∈ (◡(t+‘𝑅) “ {𝑀}) ↔ ⟨𝑀, 𝑎⟩ ∈ ◡(t+‘𝑅))
21		df-br 5103	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀◡(t+‘𝑅)𝑎 ↔ ⟨𝑀, 𝑎⟩ ∈ ◡(t+‘𝑅))
22	5, 19	brcnv 5859	. . . . . . . . . . . 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 6087	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑎 ∈ (((t+‘𝑅) ∪ I ) “ {𝑀}) ↔ ⟨𝑀, 𝑎⟩ ∈ ((t+‘𝑅) ∪ I ))
26		df-br 5103	. . . . . . . . . . 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 1851	. . . . . 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 1851	. . . 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 45035	. . 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 1567   ∈ wcel 2144   ∪ cun 4149  {csn 4583  ⟨cop 4589   class class class wbr 5102   I cid 5544  ^◡ccnv 5649   “ cima 5653  Fun wfun 6532  ‘cfv 6538  t+ctcl 15138   hereditary whe 44814

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-cnex 11256  ax-resscn 11257  ax-1cn 11258  ax-icn 11259  ax-addcl 11260  ax-addrcl 11261  ax-mulcl 11262  ax-mulrcl 11263  ax-mulcom 11264  ax-addass 11265  ax-mulass 11266  ax-distr 11267  ax-i2m1 11268  ax-1ne0 11269  ax-1rid 11270  ax-rnegex 11271  ax-rrecex 11272  ax-cnre 11273  ax-pre-lttri 11274  ax-pre-lttrn 11275  ax-pre-ltadd 11276  ax-pre-mulgt0 11277  ax-frege1 44832  ax-frege2 44833  ax-frege8 44851  ax-frege28 44872  ax-frege31 44876  ax-frege41 44887  ax-frege52a 44899  ax-frege52c 44930  ax-frege58b 44943

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 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-2nd 8002  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-er 8717  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-pnf 11345  df-mnf 11346  df-xr 11347  df-ltxr 11348  df-le 11349  df-sub 11543  df-neg 11544  df-nn 12336  df-2 12405  df-n0 12607  df-z 12694  df-uz 12966  df-seq 14145  df-trcl 15140  df-relexp 15173  df-he 44815

This theorem is used by:  frege132  45037