Theorem nnwof 12937

Description: Well-ordering principle: any nonempty set of positive integers has a least element. This version allows 𝑥 and 𝑦 to be present in 𝐴 as long as they are effectively not free. (Contributed by NM, 17-Aug-2001.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Oct-2016.)

Hypotheses

Ref	Expression
nnwof.1	⊢ Ⅎ𝑥𝐴
nnwof.2	⊢ Ⅎ𝑦𝐴

Assertion

Ref	Expression
nnwof	⊢ ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ≤ 𝑦)

Distinct variable group:   𝑥,𝑦

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem nnwof

Dummy variables 𝑤 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nnwo 12936	. 2 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ∃𝑤 ∈ 𝐴 ∀𝑣 ∈ 𝐴 𝑤 ≤ 𝑣)
2		nfcv 2931	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑤𝐴
3		nnwof.1	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑥𝐴
4		nfv 1941	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥 𝑤 ≤ 𝑣
5	3, 4	nfralw 3318	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑥∀𝑣 ∈ 𝐴 𝑤 ≤ 𝑣
6		nfv 1941	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑤∀𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ≤ 𝑦
7		breq1 5116	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = 𝑥 → (𝑤 ≤ 𝑣 ↔ 𝑥 ≤ 𝑣))
8	7	ralbidv 3194	. . . 4 ⊢ (𝑤 = 𝑥 → (∀𝑣 ∈ 𝐴 𝑤 ≤ 𝑣 ↔ ∀𝑣 ∈ 𝐴 𝑥 ≤ 𝑣))
9		nfcv 2931	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑣𝐴
10		nnwof.2	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑦𝐴
11		nfv 1941	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑦 𝑥 ≤ 𝑣
12		nfv 1941	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑣 𝑥 ≤ 𝑦
13		breq2 5117	. . . . 5 ⊢ (𝑣 = 𝑦 → (𝑥 ≤ 𝑣 ↔ 𝑥 ≤ 𝑦))
14	9, 10, 11, 12, 13	cbvralfw 3311	. . . 4 ⊢ (∀𝑣 ∈ 𝐴 𝑥 ≤ 𝑣 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ≤ 𝑦)
15	8, 14	bitrdi 290	. . 3 ⊢ (𝑤 = 𝑥 → (∀𝑣 ∈ 𝐴 𝑤 ≤ 𝑣 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ≤ 𝑦))
16	2, 3, 5, 6, 15	cbvrexfw 3312	. 2 ⊢ (∃𝑤 ∈ 𝐴 ∀𝑣 ∈ 𝐴 𝑤 ≤ 𝑣 ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ≤ 𝑦)
17	1, 16	sylib 221	1 ⊢ ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ≤ 𝑦)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400  Ⅎwnfc 2916   ≠ wne 2964  ∀wral 3085  ∃wrex 3095   ⊆ wss 3913  ∅c0 4294   class class class wbr 5113   ≤ cle 11243  ℕcn 12232

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-cnex 11155  ax-resscn 11156  ax-1cn 11157  ax-icn 11158  ax-addcl 11159  ax-addrcl 11160  ax-mulcl 11161  ax-mulrcl 11162  ax-mulcom 11163  ax-addass 11164  ax-mulass 11165  ax-distr 11166  ax-i2m1 11167  ax-1ne0 11168  ax-1rid 11169  ax-rnegex 11170  ax-rrecex 11171  ax-cnre 11172  ax-pre-lttri 11173  ax-pre-lttrn 11174  ax-pre-ltadd 11175  ax-pre-mulgt0 11176

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4877  df-iun 4962  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5557  df-eprel 5562  df-po 5570  df-so 5571  df-fr 5615  df-we 5617  df-xp 5668  df-rel 5669  df-cnv 5670  df-co 5671  df-dm 5672  df-rn 5673  df-res 5674  df-ima 5675  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7862  df-2nd 7986  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-er 8693  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-pnf 11244  df-mnf 11245  df-xr 11246  df-ltxr 11247  df-le 11248  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12233  df-n0 12504  df-z 12591  df-uz 12862

This theorem is referenced by:  nnwos  12938