Theorem hbexgVD 45888

Description: Virtual deduction proof of hbexg 45539. The following User's Proof is a Virtual Deduction proof completed automatically by the tools program completeusersproof.cmd, which invokes Mel L. O'Cat's mmj2 and Norm Megill's Metamath Proof Assistant. hbexg 45539 is hbexgVD 45888 without virtual deductions and was automatically derived from hbexgVD 45888. (Contributed by Alan Sare, 8-Feb-2014.) (Proof modification is discouraged.) (New usage is discouraged.)

1::	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 ∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   )
2:1:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦 ∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   )
3:2:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 (𝜑 → ∀𝑥𝜑)   )
4:3:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 (¬ 𝜑 → ∀𝑥¬ 𝜑)   )
5::	⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) ↔ ∀𝑦 ∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
6::	⊢ (∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑦 ∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
7:5:	⊢ (∀𝑦∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) ↔ ∀𝑦∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
8:5,6,7:	⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑦 ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
9:8,4:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦 ∀𝑥(¬ 𝜑 → ∀𝑥¬ 𝜑)   )
10:9:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 ∀𝑦(¬ 𝜑 → ∀𝑥¬ 𝜑)   )
11:10:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦 (¬ 𝜑 → ∀𝑥¬ 𝜑)   )
12:11:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦 (∀𝑦¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦¬ 𝜑)   )
13:12:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (∀ 𝑦¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦¬ 𝜑)   )
14::	⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑥 ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
15:13,14:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 (∀𝑦¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦¬ 𝜑)   )
16:15:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 (¬ ∀𝑦¬ 𝜑 → ∀𝑥¬ ∀𝑦¬ 𝜑)   )
17:16:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (¬ ∀𝑦¬ 𝜑 → ∀𝑥¬ ∀𝑦¬ 𝜑)   )
18::	⊢ (∃𝑦𝜑 ↔ ¬ ∀𝑦¬ 𝜑)
19:17,18:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (∃ 𝑦𝜑 → ∀𝑥¬ ∀𝑦¬ 𝜑)   )
20:18:	⊢ (∀𝑥∃𝑦𝜑 ↔ ∀𝑥¬ ∀𝑦¬ 𝜑)
21:19,20:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (∃ 𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)   )
22:8,21:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦 (∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)   )
23:14,22:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 ∀𝑦(∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)   )
qed:23:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 ∀𝑦(∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)   )

Assertion

Ref	Expression
hbexgVD	⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑥∀𝑦(∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑))

Proof of Theorem hbexgVD

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hba1 2326	. . 3 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑥∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
2		hba1 2326	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑦∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
3		alcom 2195	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) ↔ ∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
4	3	albii 1851	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) ↔ ∀𝑦∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
5	2, 3, 4	3imtr4i 295	. . . 4 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑦∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
6		idn1 45557	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   )
7		ax-11 2193	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
8	6, 7	e1a 45610	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   )
9		sp 2219	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
10	8, 9	e1a 45610	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   )
11		hbntal 45536	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑥(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑))
12	10, 11	e1a 45610	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑)   )
13	5, 12	gen11nv 45600	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦∀𝑥(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑)   )
14		ax-11 2193	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (∀𝑦∀𝑥(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑) → ∀𝑥∀𝑦(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑))
15	13, 14	e1a 45610	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥∀𝑦(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑)   )
16		sp 2219	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑) → ∀𝑦(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑))
17	15, 16	e1a 45610	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑)   )
18		hbalg 45538	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∀𝑦(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑) → ∀𝑦(∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦 ¬ 𝜑))
19	17, 18	e1a 45610	. . . . . . . . . 10 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦(∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦 ¬ 𝜑)   )
20		sp 2219	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∀𝑦(∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦 ¬ 𝜑) → (∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦 ¬ 𝜑))
21	19, 20	e1a 45610	. . . . . . . . 9 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦 ¬ 𝜑)   )
22	1, 21	gen11nv 45600	. . . . . . . 8 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥(∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦 ¬ 𝜑)   )
23		hbntal 45536	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑥(∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦 ¬ 𝜑) → ∀𝑥(¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑))
24	22, 23	e1a 45610	. . . . . . 7 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥(¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)   )
25		sp 2219	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑥(¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) → (¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑))
26	24, 25	e1a 45610	. . . . . 6 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)   )
27		df-ex 1812	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑦𝜑 ↔ ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)
28		imbi1 350	. . . . . . 7 ⊢ ((∃𝑦𝜑 ↔ ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) → ((∃𝑦𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) ↔ (¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)))
29	28	biimprcd 253	. . . . . 6 ⊢ ((¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) → ((∃𝑦𝜑 ↔ ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) → (∃𝑦𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)))
30	26, 27, 29	e10 45677	. . . . 5 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (∃𝑦𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)   )
31	27	albii 1851	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥∃𝑦𝜑 ↔ ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)
32		imbi2 351	. . . . . 6 ⊢ ((∀𝑥∃𝑦𝜑 ↔ ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) → ((∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑) ↔ (∃𝑦𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)))
33	32	biimprcd 253	. . . . 5 ⊢ ((∃𝑦𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) → ((∀𝑥∃𝑦𝜑 ↔ ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) → (∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)))
34	30, 31, 33	e10 45677	. . . 4 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)   )
35	5, 34	gen11nv 45600	. . 3 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦(∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)   )
36	1, 35	gen11nv 45600	. 2 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥∀𝑦(∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)   )
37	36	in1 45554	1 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑥∀𝑦(∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209  ∀wal 1567  ∃wex 1811

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-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-or 862  df-ex 1812  df-nf 1816  df-vd1 45553

This theorem is used by: (None)