Theorem frege77 43373

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 43372	. 2 ⊢ (∀𝑓(𝑅 hereditary 𝑓 → (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓)) ↔ 𝑋(t+‘𝑅)𝑌)
5		frege77.a	. . . 4 ⊢ 𝐴 ∈ 𝐵
6	5	frege68c 43364	. . 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 3828	. . . . 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 43212	. . . . . . 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 3911	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 = 𝑅)
12	5, 11	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 = 𝑅
13		csbvarg 4433	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 = 𝐴)
14	5, 13	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 = 𝐴
15		heeq12 43209	. . . . . . 7 ⊢ ((⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 = 𝑅 ∧ ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 = 𝐴) → (⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 hereditary ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 ↔ 𝑅 hereditary 𝐴))
16	12, 14, 15	mp2an 690	. . . . . 6 ⊢ (⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 hereditary ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 ↔ 𝑅 hereditary 𝐴)
17	10, 16	bitri 274	. . . . 5 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]𝑅 hereditary 𝑓 ↔ 𝑅 hereditary 𝐴)
18		sbcimg 3828	. . . . . . 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 3840	. . . . . . . 8 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) ↔ ∀𝑎[𝐴 / 𝑓](𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓))
21		sbcimg 3828	. . . . . . . . . . 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 3855	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ([𝐴 / 𝑓]𝑋𝑅𝑎 ↔ 𝑋𝑅𝑎))
24	5, 23	ax-mp 5	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]𝑋𝑅𝑎 ↔ 𝑋𝑅𝑎)
25		sbcel2gv 3848	. . . . . . . . . . . 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 349	. . . . . . . . . 10 ⊢ (([𝐴 / 𝑓]𝑋𝑅𝑎 → [𝐴 / 𝑓]𝑎 ∈ 𝑓) ↔ (𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴))
28	22, 27	bitri 274	. . . . . . . . 9 ⊢ ([𝐴 / 𝑓](𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) ↔ (𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴))
29	28	albii 1813	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑎[𝐴 / 𝑓](𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) ↔ ∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴))
30	20, 29	bitri 274	. . . . . . 7 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) ↔ ∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴))
31		sbcel2gv 3848	. . . . . . . 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 349	. . . . . 6 ⊢ (([𝐴 / 𝑓]∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → [𝐴 / 𝑓]𝑌 ∈ 𝑓) ↔ (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴) → 𝑌 ∈ 𝐴))
34	19, 33	bitri 274	. . . . 5 ⊢ ([𝐴 / 𝑓](∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓) ↔ (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝐴) → 𝑌 ∈ 𝐴))
35	17, 34	imbi12i 349	. . . 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 274	. . 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 1531   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  [wsbc 3776  ⦋csb 3892   class class class wbr 5150  ‘cfv 6551  t+ctcl 14970   hereditary whe 43205

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2698  ax-rep 5287  ax-sep 5301  ax-nul 5308  ax-pow 5367  ax-pr 5431  ax-un 7744  ax-cnex 11200  ax-resscn 11201  ax-1cn 11202  ax-icn 11203  ax-addcl 11204  ax-addrcl 11205  ax-mulcl 11206  ax-mulrcl 11207  ax-mulcom 11208  ax-addass 11209  ax-mulass 11210  ax-distr 11211  ax-i2m1 11212  ax-1ne0 11213  ax-1rid 11214  ax-rnegex 11215  ax-rrecex 11216  ax-cnre 11217  ax-pre-lttri 11218  ax-pre-lttrn 11219  ax-pre-ltadd 11220  ax-pre-mulgt0 11221  ax-frege1 43223  ax-frege2 43224  ax-frege8 43242  ax-frege52a 43290  ax-frege58b 43334

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-ifp 1061  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2705  df-cleq 2719  df-clel 2805  df-nfc 2880  df-ne 2937  df-nel 3043  df-ral 3058  df-rex 3067  df-reu 3373  df-rab 3429  df-v 3473  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4325  df-if 4531  df-pw 4606  df-sn 4631  df-pr 4633  df-op 4637  df-uni 4911  df-int 4952  df-iun 5000  df-br 5151  df-opab 5213  df-mpt 5234  df-tr 5268  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5635  df-we 5637  df-xp 5686  df-rel 5687  df-cnv 5688  df-co 5689  df-dm 5690  df-rn 5691  df-res 5692  df-ima 5693  df-pred 6308  df-ord 6375  df-on 6376  df-lim 6377  df-suc 6378  df-iota 6503  df-fun 6553  df-fn 6554  df-f 6555  df-f1 6556  df-fo 6557  df-f1o 6558  df-fv 6559  df-riota 7380  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7875  df-2nd 7998  df-frecs 8291  df-wrecs 8322  df-recs 8396  df-rdg 8435  df-er 8729  df-en 8969  df-dom 8970  df-sdom 8971  df-pnf 11286  df-mnf 11287  df-xr 11288  df-ltxr 11289  df-le 11290  df-sub 11482  df-neg 11483  df-nn 12249  df-2 12311  df-n0 12509  df-z 12595  df-uz 12859  df-seq 14005  df-trcl 14972  df-relexp 15005  df-he 43206

This theorem is referenced by:  frege78  43374  frege85  43381