Theorem frege77 42691

Description: If 𝑌 follows 𝑋 in the 𝑅-sequence, if property 𝐴 is hereditary in the 𝑅-sequence, and if every result of an application of the procedure 𝑅 to 𝑋 has the property 𝐴, then 𝑌 has property 𝐴. Proposition 77 of [Frege1879] p. 62. (Contributed by RP, 29-Jun-2020.) (Revised by RP, 2-Jul-2020.) (Proof modification is discouraged.)

Hypotheses

Ref	Expression
frege77.x	⊢ 𝑋 ∈ 𝑈
frege77.y	⊢ 𝑌 ∈ 𝑉
frege77.r	⊢ 𝑅 ∈ 𝑊
frege77.a	⊢ 𝐴 ∈ 𝐵

Assertion

Ref	Expression
frege77	⊢ (𝑋(t+‘𝑅)𝑌 → (𝑅 hereditary 𝐴 → (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴) → 𝑌 ∈ 𝐴)))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑎   𝑅,𝑎   𝑋,𝑎

Allowed substitution hints:   𝐵(𝑎)   𝑈(𝑎)   𝑉(𝑎)   𝑊(𝑎)   𝑌(𝑎)

Proof of Theorem frege77

Dummy variable 𝑓 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		frege77.x	. . 3 ⊢ 𝑋 ∈ 𝑈
2		frege77.y	. . 3 ⊢ 𝑌 ∈ 𝑉
3		frege77.r	. . 3 ⊢ 𝑅 ∈ 𝑊
4	1, 2, 3	dffrege76 42690	. 2 ⊢ (∀𝑓(𝑅 hereditary 𝑓 → (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓)) ↔ 𝑋(t+‘𝑅)𝑌)
5		frege77.a	. . . 4 ⊢ 𝐴 ∈ 𝐵
6	5	frege68c 42682	. . 3 ⊢ ((∀𝑓(𝑅 hereditary 𝑓 → (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓)) ↔ 𝑋(t+‘𝑅)𝑌) → (𝑋(t+‘𝑅)𝑌 → [𝐴 / 𝑓](𝑅 hereditary 𝑓 → (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓))))
7		sbcimg 3829	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ([𝐴 / 𝑓](𝑅 hereditary 𝑓 → (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓)) ↔ ([𝐴 / 𝑓]𝑅 hereditary 𝑓 → [𝐴 / 𝑓](∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓))))
8	5, 7	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ ([𝐴 / 𝑓](𝑅 hereditary 𝑓 → (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓)) ↔ ([𝐴 / 𝑓]𝑅 hereditary 𝑓 → [𝐴 / 𝑓](∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓)))
9		sbcheg 42530	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ([𝐴 / 𝑓]𝑅 hereditary 𝑓 ↔ ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 hereditary ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓))
10	5, 9	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]𝑅 hereditary 𝑓 ↔ ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 hereditary ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓)
11		csbconstg 3913	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 = 𝑅)
12	5, 11	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 = 𝑅
13		csbvarg 4432	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 = 𝐴)
14	5, 13	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 = 𝐴
15		heeq12 42527	. . . . . . 7 ⊢ ((⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 = 𝑅 ∧ ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 = 𝐴) → (⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 hereditary ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 ↔ 𝑅 hereditary 𝐴))
16	12, 14, 15	mp2an 691	. . . . . 6 ⊢ (⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 hereditary ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 ↔ 𝑅 hereditary 𝐴)
17	10, 16	bitri 275	. . . . 5 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]𝑅 hereditary 𝑓 ↔ 𝑅 hereditary 𝐴)
18		sbcimg 3829	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ([𝐴 / 𝑓](∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓) ↔ ([𝐴 / 𝑓]∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → [𝐴 / 𝑓]𝑌 ∈ 𝑓)))
19	5, 18	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ ([𝐴 / 𝑓](∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓) ↔ ([𝐴 / 𝑓]∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → [𝐴 / 𝑓]𝑌 ∈ 𝑓))
20		sbcal 3842	. . . . . . . 8 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) ↔ ∀𝑎[𝐴 / 𝑓](𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓))
21		sbcimg 3829	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ([𝐴 / 𝑓](𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) ↔ ([𝐴 / 𝑓]𝑋𝑅𝑎 → [𝐴 / 𝑓]𝑎 ∈ 𝑓)))
22	5, 21	ax-mp 5	. . . . . . . . . 10 ⊢ ([𝐴 / 𝑓](𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) ↔ ([𝐴 / 𝑓]𝑋𝑅𝑎 → [𝐴 / 𝑓]𝑎 ∈ 𝑓))
23		sbcg 3857	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ([𝐴 / 𝑓]𝑋𝑅𝑎 ↔ 𝑋𝑅𝑎))
24	5, 23	ax-mp 5	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]𝑋𝑅𝑎 ↔ 𝑋𝑅𝑎)
25		sbcel2gv 3850	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ([𝐴 / 𝑓]𝑎 ∈ 𝑓 ↔ 𝑎 ∈ 𝐴))
26	5, 25	ax-mp 5	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]𝑎 ∈ 𝑓 ↔ 𝑎 ∈ 𝐴)
27	24, 26	imbi12i 351	. . . . . . . . . 10 ⊢ (([𝐴 / 𝑓]𝑋𝑅𝑎 → [𝐴 / 𝑓]𝑎 ∈ 𝑓) ↔ (𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴))
28	22, 27	bitri 275	. . . . . . . . 9 ⊢ ([𝐴 / 𝑓](𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) ↔ (𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴))
29	28	albii 1822	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑎[𝐴 / 𝑓](𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) ↔ ∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴))
30	20, 29	bitri 275	. . . . . . 7 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) ↔ ∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴))
31		sbcel2gv 3850	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ([𝐴 / 𝑓]𝑌 ∈ 𝑓 ↔ 𝑌 ∈ 𝐴))
32	5, 31	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]𝑌 ∈ 𝑓 ↔ 𝑌 ∈ 𝐴)
33	30, 32	imbi12i 351	. . . . . 6 ⊢ (([𝐴 / 𝑓]∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → [𝐴 / 𝑓]𝑌 ∈ 𝑓) ↔ (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴) → 𝑌 ∈ 𝐴))
34	19, 33	bitri 275	. . . . 5 ⊢ ([𝐴 / 𝑓](∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓) ↔ (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴) → 𝑌 ∈ 𝐴))
35	17, 34	imbi12i 351	. . . 4 ⊢ (([𝐴 / 𝑓]𝑅 hereditary 𝑓 → [𝐴 / 𝑓](∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓)) ↔ (𝑅 hereditary 𝐴 → (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴) → 𝑌 ∈ 𝐴)))
36	8, 35	bitri 275	. . 3 ⊢ ([𝐴 / 𝑓](𝑅 hereditary 𝑓 → (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓)) ↔ (𝑅 hereditary 𝐴 → (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴) → 𝑌 ∈ 𝐴)))
37	6, 36	imbitrdi 250	. 2 ⊢ ((∀𝑓(𝑅 hereditary 𝑓 → (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓)) ↔ 𝑋(t+‘𝑅)𝑌) → (𝑋(t+‘𝑅)𝑌 → (𝑅 hereditary 𝐴 → (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴) → 𝑌 ∈ 𝐴))))
38	4, 37	ax-mp 5	1 ⊢ (𝑋(t+‘𝑅)𝑌 → (𝑅 hereditary 𝐴 → (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴) → 𝑌 ∈ 𝐴)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205  ∀wal 1540   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  [wsbc 3778  ⦋csb 3894   class class class wbr 5149  ‘cfv 6544  t+ctcl 14932   hereditary whe 42523

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-cnex 11166  ax-resscn 11167  ax-1cn 11168  ax-icn 11169  ax-addcl 11170  ax-addrcl 11171  ax-mulcl 11172  ax-mulrcl 11173  ax-mulcom 11174  ax-addass 11175  ax-mulass 11176  ax-distr 11177  ax-i2m1 11178  ax-1ne0 11179  ax-1rid 11180  ax-rnegex 11181  ax-rrecex 11182  ax-cnre 11183  ax-pre-lttri 11184  ax-pre-lttrn 11185  ax-pre-ltadd 11186  ax-pre-mulgt0 11187  ax-frege1 42541  ax-frege2 42542  ax-frege8 42560  ax-frege52a 42608  ax-frege58b 42652

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-ifp 1063  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7365  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-er 8703  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11250  df-mnf 11251  df-xr 11252  df-ltxr 11253  df-le 11254  df-sub 11446  df-neg 11447  df-nn 12213  df-2 12275  df-n0 12473  df-z 12559  df-uz 12823  df-seq 13967  df-trcl 14934  df-relexp 14967  df-he 42524

This theorem is referenced by:  frege78  42692  frege85  42699