Users' Mathboxes Mathbox for Richard Penner < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  frege133d Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem frege133d 38897
Description: If 𝐹 is a function and 𝐴 and 𝐵 both follow 𝑋 in the transitive closure of 𝐹, then (for distinct 𝐴 and 𝐵) either 𝐴 follows 𝐵 or 𝐵 follows 𝐴 in the transitive closure of 𝐹 (or both if it loops). Similar to Proposition 133 of [Frege1879] p. 86. Compare with frege133 39129. (Contributed by RP, 18-Jul-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
frege133d.f (𝜑𝐹 ∈ V)
frege133d.xa (𝜑𝑋(t+‘𝐹)𝐴)
frege133d.xb (𝜑𝑋(t+‘𝐹)𝐵)
frege133d.fun (𝜑 → Fun 𝐹)
Assertion
Ref Expression
frege133d (𝜑 → (𝐴(t+‘𝐹)𝐵𝐴 = 𝐵𝐵(t+‘𝐹)𝐴))

Proof of Theorem frege133d
StepHypRef Expression
1 frege133d.f . . . 4 (𝜑𝐹 ∈ V)
2 frege133d.xb . . . . 5 (𝜑𝑋(t+‘𝐹)𝐵)
3 frege133d.fun . . . . . . . 8 (𝜑 → Fun 𝐹)
4 funrel 6144 . . . . . . . 8 (Fun 𝐹 → Rel 𝐹)
53, 4syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → Rel 𝐹)
6 reltrclfv 14142 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ V ∧ Rel 𝐹) → Rel (t+‘𝐹))
71, 5, 6syl2anc 579 . . . . . 6 (𝜑 → Rel (t+‘𝐹))
8 eliniseg2 5750 . . . . . 6 (Rel (t+‘𝐹) → (𝑋 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ↔ 𝑋(t+‘𝐹)𝐵))
97, 8syl 17 . . . . 5 (𝜑 → (𝑋 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ↔ 𝑋(t+‘𝐹)𝐵))
102, 9mpbird 249 . . . 4 (𝜑𝑋 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}))
11 frege133d.xa . . . . 5 (𝜑𝑋(t+‘𝐹)𝐴)
12 brrelex2 5395 . . . . 5 ((Rel (t+‘𝐹) ∧ 𝑋(t+‘𝐹)𝐴) → 𝐴 ∈ V)
137, 11, 12syl2anc 579 . . . 4 (𝜑𝐴 ∈ V)
14 un12 4000 . . . . . 6 (((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∪ ({𝐵} ∪ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}))) = ({𝐵} ∪ (((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∪ ((t+‘𝐹) “ {𝐵})))
1514a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → (((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∪ ({𝐵} ∪ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}))) = ({𝐵} ∪ (((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∪ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}))))
161, 15, 3frege131d 38896 . . . 4 (𝜑 → (𝐹 “ (((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∪ ({𝐵} ∪ ((t+‘𝐹) “ {𝐵})))) ⊆ (((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∪ ({𝐵} ∪ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}))))
171, 10, 13, 11, 16frege83d 38880 . . 3 (𝜑𝐴 ∈ (((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∪ ({𝐵} ∪ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}))))
18 elun 3982 . . . . 5 (𝐴 ∈ ({𝐵} ∪ ((t+‘𝐹) “ {𝐵})) ↔ (𝐴 ∈ {𝐵} ∨ 𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵})))
1918orbi2i 941 . . . 4 ((𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∨ 𝐴 ∈ ({𝐵} ∪ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}))) ↔ (𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∨ (𝐴 ∈ {𝐵} ∨ 𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}))))
20 elun 3982 . . . 4 (𝐴 ∈ (((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∪ ({𝐵} ∪ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}))) ↔ (𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∨ 𝐴 ∈ ({𝐵} ∪ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}))))
21 3orass 1114 . . . 4 ((𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∨ 𝐴 ∈ {𝐵} ∨ 𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵})) ↔ (𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∨ (𝐴 ∈ {𝐵} ∨ 𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}))))
2219, 20, 213bitr4i 295 . . 3 (𝐴 ∈ (((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∪ ({𝐵} ∪ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}))) ↔ (𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∨ 𝐴 ∈ {𝐵} ∨ 𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵})))
2317, 22sylib 210 . 2 (𝜑 → (𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∨ 𝐴 ∈ {𝐵} ∨ 𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵})))
24 eliniseg2 5750 . . . . 5 (Rel (t+‘𝐹) → (𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ↔ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵))
257, 24syl 17 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ↔ 𝐴(t+‘𝐹)𝐵))
2625biimpd 221 . . 3 (𝜑 → (𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) → 𝐴(t+‘𝐹)𝐵))
27 elsni 4416 . . . 4 (𝐴 ∈ {𝐵} → 𝐴 = 𝐵)
2827a1i 11 . . 3 (𝜑 → (𝐴 ∈ {𝐵} → 𝐴 = 𝐵))
29 elrelimasn 5734 . . . . 5 (Rel (t+‘𝐹) → (𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ↔ 𝐵(t+‘𝐹)𝐴))
307, 29syl 17 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ↔ 𝐵(t+‘𝐹)𝐴))
3130biimpd 221 . . 3 (𝜑 → (𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) → 𝐵(t+‘𝐹)𝐴))
3226, 28, 313orim123d 1572 . 2 (𝜑 → ((𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵}) ∨ 𝐴 ∈ {𝐵} ∨ 𝐴 ∈ ((t+‘𝐹) “ {𝐵})) → (𝐴(t+‘𝐹)𝐵𝐴 = 𝐵𝐵(t+‘𝐹)𝐴)))
3323, 32mpd 15 1 (𝜑 → (𝐴(t+‘𝐹)𝐵𝐴 = 𝐵𝐵(t+‘𝐹)𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 198  wo 878  w3o 1110   = wceq 1656  wcel 2164  Vcvv 3414  cun 3796  {csn 4399   class class class wbr 4875  ccnv 5345  cima 5349  Rel wrel 5351  Fun wfun 6121  cfv 6127  t+ctcl 14110
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1894  ax-4 1908  ax-5 2009  ax-6 2075  ax-7 2112  ax-8 2166  ax-9 2173  ax-10 2192  ax-11 2207  ax-12 2220  ax-13 2389  ax-ext 2803  ax-rep 4996  ax-sep 5007  ax-nul 5015  ax-pow 5067  ax-pr 5129  ax-un 7214  ax-cnex 10315  ax-resscn 10316  ax-1cn 10317  ax-icn 10318  ax-addcl 10319  ax-addrcl 10320  ax-mulcl 10321  ax-mulrcl 10322  ax-mulcom 10323  ax-addass 10324  ax-mulass 10325  ax-distr 10326  ax-i2m1 10327  ax-1ne0 10328  ax-1rid 10329  ax-rnegex 10330  ax-rrecex 10331  ax-cnre 10332  ax-pre-lttri 10333  ax-pre-lttrn 10334  ax-pre-ltadd 10335  ax-pre-mulgt0 10336
This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 879  df-3or 1112  df-3an 1113  df-tru 1660  df-ex 1879  df-nf 1883  df-sb 2068  df-mo 2605  df-eu 2640  df-clab 2812  df-cleq 2818  df-clel 2821  df-nfc 2958  df-ne 3000  df-nel 3103  df-ral 3122  df-rex 3123  df-reu 3124  df-rab 3126  df-v 3416  df-sbc 3663  df-csb 3758  df-dif 3801  df-un 3803  df-in 3805  df-ss 3812  df-pss 3814  df-nul 4147  df-if 4309  df-pw 4382  df-sn 4400  df-pr 4402  df-tp 4404  df-op 4406  df-uni 4661  df-int 4700  df-iun 4744  df-br 4876  df-opab 4938  df-mpt 4955  df-tr 4978  df-id 5252  df-eprel 5257  df-po 5265  df-so 5266  df-fr 5305  df-we 5307  df-xp 5352  df-rel 5353  df-cnv 5354  df-co 5355  df-dm 5356  df-rn 5357  df-res 5358  df-ima 5359  df-pred 5924  df-ord 5970  df-on 5971  df-lim 5972  df-suc 5973  df-iota 6090  df-fun 6129  df-fn 6130  df-f 6131  df-f1 6132  df-fo 6133  df-f1o 6134  df-fv 6135  df-riota 6871  df-ov 6913  df-oprab 6914  df-mpt2 6915  df-om 7332  df-1st 7433  df-2nd 7434  df-wrecs 7677  df-recs 7739  df-rdg 7777  df-er 8014  df-en 8229  df-dom 8230  df-sdom 8231  df-pnf 10400  df-mnf 10401  df-xr 10402  df-ltxr 10403  df-le 10404  df-sub 10594  df-neg 10595  df-nn 11358  df-2 11421  df-n0 11626  df-z 11712  df-uz 11976  df-fz 12627  df-seq 13103  df-trcl 14112  df-relexp 14145
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator