Theorem frege77 45077

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 45076	. 2 ⊢ (∀𝑓(𝑅 hereditary 𝑓 → (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓)) ↔ 𝑋(t+‘𝑅)𝑌)
5		frege77.a	. . . 4 ⊢ 𝐴 ∈ 𝐵
6	5	frege68c 45068	. . 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 3786	. . . . 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 44916	. . . . . . 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 3866	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 = 𝑅)
12	5, 11	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 = 𝑅
13		csbvarg 4391	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 = 𝐴)
14	5, 13	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 = 𝐴
15		heeq12 44913	. . . . . . 7 ⊢ ((⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 = 𝑅 ∧ ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 = 𝐴) → (⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 hereditary ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 ↔ 𝑅 hereditary 𝐴))
16	12, 14, 15	mp2an 705	. . . . . 6 ⊢ (⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 hereditary ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 ↔ 𝑅 hereditary 𝐴)
17	10, 16	bitri 278	. . . . 5 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]𝑅 hereditary 𝑓 ↔ 𝑅 hereditary 𝐴)
18		sbcimg 3786	. . . . . . 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 3797	. . . . . . . 8 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) ↔ ∀𝑎[𝐴 / 𝑓](𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓))
21		sbcimg 3786	. . . . . . . . . . 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 3810	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ([𝐴 / 𝑓]𝑋𝑅𝑎 ↔ 𝑋𝑅𝑎))
24	5, 23	ax-mp 5	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]𝑋𝑅𝑎 ↔ 𝑋𝑅𝑎)
25		sbcel2gv 3804	. . . . . . . . . . . 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 353	. . . . . . . . . 10 ⊢ (([𝐴 / 𝑓]𝑋𝑅𝑎 → [𝐴 / 𝑓]𝑎 ∈ 𝑓) ↔ (𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴))
28	22, 27	bitri 278	. . . . . . . . 9 ⊢ ([𝐴 / 𝑓](𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) ↔ (𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴))
29	28	albii 1851	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑎[𝐴 / 𝑓](𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) ↔ ∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴))
30	20, 29	bitri 278	. . . . . . 7 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) ↔ ∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴))
31		sbcel2gv 3804	. . . . . . . 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 353	. . . . . 6 ⊢ (([𝐴 / 𝑓]∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → [𝐴 / 𝑓]𝑌 ∈ 𝑓) ↔ (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴) → 𝑌 ∈ 𝐴))
34	19, 33	bitri 278	. . . . 5 ⊢ ([𝐴 / 𝑓](∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓) ↔ (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴) → 𝑌 ∈ 𝐴))
35	17, 34	imbi12i 353	. . . 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 278	. . 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 254	. 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)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209  ∀wal 1567   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  [wsbc 3738  ⦋csb 3847   class class class wbr 5102  ‘cfv 6543  t+ctcl 15147   hereditary whe 44909

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 5327  ax-pr 5391  ax-un 7755  ax-cnex 11263  ax-resscn 11264  ax-1cn 11265  ax-icn 11266  ax-addcl 11267  ax-addrcl 11268  ax-mulcl 11269  ax-mulrcl 11270  ax-mulcom 11271  ax-addass 11272  ax-mulass 11273  ax-distr 11274  ax-i2m1 11275  ax-1ne0 11276  ax-1rid 11277  ax-rnegex 11278  ax-rrecex 11279  ax-cnre 11280  ax-pre-lttri 11281  ax-pre-lttrn 11282  ax-pre-ltadd 11283  ax-pre-mulgt0 11284  ax-frege1 44927  ax-frege2 44928  ax-frege8 44946  ax-frege52a 44994  ax-frege58b 45038

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 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-riota 7381  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7882  df-2nd 8006  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8387  df-rdg 8426  df-er 8725  df-en 8982  df-dom 8983  df-sdom 8984  df-pnf 11352  df-mnf 11353  df-xr 11354  df-ltxr 11355  df-le 11356  df-sub 11550  df-neg 11551  df-nn 12343  df-2 12412  df-n0 12614  df-z 12701  df-uz 12973  df-seq 14152  df-trcl 15149  df-relexp 15182  df-he 44910

This theorem is used by:  frege78  45078  frege85  45085