Theorem onfrALTlem3VD 45963

Description: Virtual deduction proof of onfrALTlem3 45621. 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. onfrALTlem3 45621 is onfrALTlem3VD 45963 without virtual deductions and was automatically derived from onfrALTlem3VD 45963.

1::	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ▶   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   )
2::	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   )
3:2:	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   𝑥 ∈ 𝑎   )
4:1:	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ▶   𝑎 ⊆ On   )
5:3,4:	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   𝑥 ∈ On   )
6:5:	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   Ord 𝑥   )
7:6:	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶    E We 𝑥   )
8::	⊢ (𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑥
9:7,8:	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶    E We (𝑎 ∩ 𝑥)   )
10:9:	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶    E Fr (𝑎 ∩ 𝑥)   )
11:10:	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   ∀𝑏((𝑏 ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ 𝑏 ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ 𝑏(𝑏 ∩ 𝑦) = ∅)   )
12::	⊢ 𝑥 ∈ V
13:12,8:	⊢ (𝑎 ∩ 𝑥) ∈ V
14:13,11:	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   [(𝑎 ∩ 𝑥) / 𝑏]((𝑏 ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ 𝑏 ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ 𝑏(𝑏 ∩ 𝑦) = ∅)   )
15::	⊢ ([(𝑎 ∩ 𝑥) / 𝑏]((𝑏 ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ 𝑏 ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ 𝑏(𝑏 ∩ 𝑦) = ∅) ↔ (((𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ (𝑎 ∩ 𝑥) ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥)( (𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅))
16:14,15:	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   (((𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ( 𝑎 ∩ 𝑥) ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥)((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅)   )
17::	⊢ (𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥)
18:2:	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅   )
19:18:	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   (𝑎 ∩ 𝑥) ≠ ∅   )
20:17,19:	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   ((𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ (𝑎 ∩ 𝑥) ≠ ∅)   )
qed:16,20:	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   ∃𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥)((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦 ) = ∅   )

(Contributed by Alan Sare, 22-Jul-2012.) (Proof modification is discouraged.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
onfrALTlem3VD	⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   ∃𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥)((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅   )

Distinct variable groups:   𝑦,𝑎   𝑥,𝑦

Proof of Theorem onfrALTlem3VD

Dummy variable 𝑏 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		vex 3454	. . . . 5 ⊢ 𝑥 ∈ V
2		inss2 4134	. . . . 5 ⊢ (𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑥
3	1, 2	ssexi 5283	. . . 4 ⊢ (𝑎 ∩ 𝑥) ∈ V
4		idn2 45690	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   )
5		simpl 488	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → 𝑥 ∈ 𝑎)
6	4, 5	e2 45708	. . . . . . . . . 10 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   𝑥 ∈ 𝑎   )
7		idn1 45651	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ▶   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   )
8		simpl 488	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → 𝑎 ⊆ On)
9	7, 8	e1a 45704	. . . . . . . . . 10 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ▶   𝑎 ⊆ On   )
10		ssel 3902	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑎 ⊆ On → (𝑥 ∈ 𝑎 → 𝑥 ∈ On))
11	10	com12 33	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ 𝑎 → (𝑎 ⊆ On → 𝑥 ∈ On))
12	6, 9, 11	e21 45806	. . . . . . . . 9 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   𝑥 ∈ On   )
13		eloni 6372	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ On → Ord 𝑥)
14	12, 13	e2 45708	. . . . . . . 8 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   Ord 𝑥   )
15		ordwe 6375	. . . . . . . 8 ⊢ (Ord 𝑥 → E We 𝑥)
16	14, 15	e2 45708	. . . . . . 7 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶    E We 𝑥   )
17		wess 5636	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑥 → ( E We 𝑥 → E We (𝑎 ∩ 𝑥)))
18	17	com12 33	. . . . . . 7 ⊢ ( E We 𝑥 → ((𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑥 → E We (𝑎 ∩ 𝑥)))
19	16, 2, 18	e20 45803	. . . . . 6 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶    E We (𝑎 ∩ 𝑥)   )
20		wefr 5640	. . . . . 6 ⊢ ( E We (𝑎 ∩ 𝑥) → E Fr (𝑎 ∩ 𝑥))
21	19, 20	e2 45708	. . . . 5 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶    E Fr (𝑎 ∩ 𝑥)   )
22		dfepfr 5634	. . . . . 6 ⊢ ( E Fr (𝑎 ∩ 𝑥) ↔ ∀𝑏((𝑏 ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ 𝑏 ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ 𝑏 (𝑏 ∩ 𝑦) = ∅))
23	22	biimpi 219	. . . . 5 ⊢ ( E Fr (𝑎 ∩ 𝑥) → ∀𝑏((𝑏 ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ 𝑏 ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ 𝑏 (𝑏 ∩ 𝑦) = ∅))
24	21, 23	e2 45708	. . . 4 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   ∀𝑏((𝑏 ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ 𝑏 ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ 𝑏 (𝑏 ∩ 𝑦) = ∅)   )
25		spsbc 3751	. . . 4 ⊢ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∈ V → (∀𝑏((𝑏 ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ 𝑏 ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ 𝑏 (𝑏 ∩ 𝑦) = ∅) → [(𝑎 ∩ 𝑥) / 𝑏]((𝑏 ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ 𝑏 ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ 𝑏 (𝑏 ∩ 𝑦) = ∅)))
26	3, 24, 25	e02 45774	. . 3 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   [(𝑎 ∩ 𝑥) / 𝑏]((𝑏 ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ 𝑏 ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ 𝑏 (𝑏 ∩ 𝑦) = ∅)   )
27		onfrALTlem5 45619	. . 3 ⊢ ([(𝑎 ∩ 𝑥) / 𝑏]((𝑏 ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ 𝑏 ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ 𝑏 (𝑏 ∩ 𝑦) = ∅) ↔ (((𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ (𝑎 ∩ 𝑥) ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥)((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅))
28	26, 27	e2bi 45709	. 2 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   (((𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ (𝑎 ∩ 𝑥) ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥)((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅)   )
29		ssid 3930	. . 3 ⊢ (𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥)
30		simpr 490	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)
31	4, 30	e2 45708	. . . 4 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶    ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅   )
32		df-ne 2956	. . . . 5 ⊢ ((𝑎 ∩ 𝑥) ≠ ∅ ↔ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)
33	32	biimpri 231	. . . 4 ⊢ (¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅ → (𝑎 ∩ 𝑥) ≠ ∅)
34	31, 33	e2 45708	. . 3 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   (𝑎 ∩ 𝑥) ≠ ∅   )
35		pm3.2 475	. . 3 ⊢ ((𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) → ((𝑎 ∩ 𝑥) ≠ ∅ → ((𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ (𝑎 ∩ 𝑥) ≠ ∅)))
36	29, 34, 35	e02 45774	. 2 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   ((𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ (𝑎 ∩ 𝑥) ≠ ∅)   )
37		id 23	. 2 ⊢ ((((𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ (𝑎 ∩ 𝑥) ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥)((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) → (((𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ (𝑎 ∩ 𝑥) ≠ ∅) → ∃𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥)((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅))
38	28, 36, 37	e22 45748	1 ⊢ (   (𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅)   ,   (𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅)   ▶   ∃𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥)((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅   )

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401  ∀wal 1567   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∃wrex 3086  Vcvv 3450  [wsbc 3738   ⊆ wss 3895   ∩ cin 4089  ∅c0 4278   E cep 5549   Fr wfr 5600   We wwe 5602  Ord word 6361  Oncon0 6362  (   wvd2 45654

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-sep 5248  ax-pr 5390

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-br 5103  df-opab 5167  df-tr 5212  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-ord 6365  df-on 6366  df-vd1 45647  df-vd2 45655

This theorem is used by:  onfrALTlem2VD  45965