Theorem frege77 44726

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 44725	. 2 ⊢ (∀𝑓(𝑅 hereditary 𝑓 → (∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) → 𝑌 ∈ 𝑓)) ↔ 𝑋(t+‘𝑅)𝑌)
5		frege77.a	. . . 4 ⊢ 𝐴 ∈ 𝐵
6	5	frege68c 44717	. . 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 3794	. . . . 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 44565	. . . . . . 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 3873	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 = 𝑅)
12	5, 11	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑅 = 𝑅
13		csbvarg 4399	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 = 𝐴)
14	5, 13	ax-mp 5	. . . . . . 7 ⊢ ⦋𝐴 / 𝑓⦌𝑓 = 𝐴
15		heeq12 44562	. . . . . . 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 3794	. . . . . . 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 3805	. . . . . . . 8 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]∀𝑎(𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓) ↔ ∀𝑎[𝐴 / 𝑓](𝑋𝑅𝑎 → 𝑎 ∈ 𝑓))
21		sbcimg 3794	. . . . . . . . . . 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 3818	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ([𝐴 / 𝑓]𝑋𝑅𝑎 ↔ 𝑋𝑅𝑎))
24	5, 23	ax-mp 5	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ([𝐴 / 𝑓]𝑋𝑅𝑎 ↔ 𝑋𝑅𝑎)
25		sbcel2gv 3812	. . . . . . . . . . . 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 1852	. . . . . . . 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 3812	. . . . . . . 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 1568   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  [wsbc 3746  ⦋csb 3854   class class class wbr 5111  ‘cfv 6540  t+ctcl 15048   hereditary whe 44558

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-cnex 11173  ax-resscn 11174  ax-1cn 11175  ax-icn 11176  ax-addcl 11177  ax-addrcl 11178  ax-mulcl 11179  ax-mulrcl 11180  ax-mulcom 11181  ax-addass 11182  ax-mulass 11183  ax-distr 11184  ax-i2m1 11185  ax-1ne0 11186  ax-1rid 11187  ax-rnegex 11188  ax-rrecex 11189  ax-cnre 11190  ax-pre-lttri 11191  ax-pre-lttrn 11192  ax-pre-ltadd 11193  ax-pre-mulgt0 11194  ax-frege1 44576  ax-frege2 44577  ax-frege8 44595  ax-frege52a 44643  ax-frege58b 44687

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 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7376  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-om 7869  df-2nd 7993  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-er 8700  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-pnf 11262  df-mnf 11263  df-xr 11264  df-ltxr 11265  df-le 11266  df-sub 11460  df-neg 11461  df-nn 12251  df-2 12320  df-n0 12522  df-z 12609  df-uz 12881  df-seq 14058  df-trcl 15050  df-relexp 15083  df-he 44559

This theorem is used by:  frege78  44727  frege85  44734