Theorem ralsng 4646

Description: Substitution expressed in terms of quantification over a singleton. (Contributed by NM, 14-Dec-2005.) (Revised by Mario Carneiro, 23-Apr-2015.) Avoid ax-10 2179, ax-12 2216. (Revised by GG, 30-Sep-2024.)

Hypothesis

Ref	Expression
ralsng.1	⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝜑 ↔ 𝜓))

Assertion

Ref	Expression
ralsng	⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (∀𝑥 ∈ {𝐴}𝜑 ↔ 𝜓))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝜓,𝑥

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝑉(𝑥)

Proof of Theorem ralsng

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-ral 3083	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ {𝐴}𝜑 ↔ ∀𝑥(𝑥 ∈ {𝐴} → 𝜑))
2		velsn 4610	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ {𝐴} ↔ 𝑥 = 𝐴)
3	2	imbi1i 352	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ {𝐴} → 𝜑) ↔ (𝑥 = 𝐴 → 𝜑))
4	3	albii 1852	. . 3 ⊢ (∀𝑥(𝑥 ∈ {𝐴} → 𝜑) ↔ ∀𝑥(𝑥 = 𝐴 → 𝜑))
5	1, 4	bitri 278	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ {𝐴}𝜑 ↔ ∀𝑥(𝑥 = 𝐴 → 𝜑))
6		elisset 2848	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → ∃𝑥 𝑥 = 𝐴)
7		ralsng.1	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝜑 ↔ 𝜓))
8	7	pm5.74i 274	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 = 𝐴 → 𝜑) ↔ (𝑥 = 𝐴 → 𝜓))
9	8	albii 1852	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥(𝑥 = 𝐴 → 𝜑) ↔ ∀𝑥(𝑥 = 𝐴 → 𝜓))
10	9	a1i 11	. . . 4 ⊢ (∃𝑥 𝑥 = 𝐴 → (∀𝑥(𝑥 = 𝐴 → 𝜑) ↔ ∀𝑥(𝑥 = 𝐴 → 𝜓)))
11		19.23v 1975	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥(𝑥 = 𝐴 → 𝜓) ↔ (∃𝑥 𝑥 = 𝐴 → 𝜓))
12	11	a1i 11	. . . 4 ⊢ (∃𝑥 𝑥 = 𝐴 → (∀𝑥(𝑥 = 𝐴 → 𝜓) ↔ (∃𝑥 𝑥 = 𝐴 → 𝜓)))
13		pm5.5 364	. . . 4 ⊢ (∃𝑥 𝑥 = 𝐴 → ((∃𝑥 𝑥 = 𝐴 → 𝜓) ↔ 𝜓))
14	10, 12, 13	3bitrd 308	. . 3 ⊢ (∃𝑥 𝑥 = 𝐴 → (∀𝑥(𝑥 = 𝐴 → 𝜑) ↔ 𝜓))
15	6, 14	syl 18	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (∀𝑥(𝑥 = 𝐴 → 𝜑) ↔ 𝜓))
16	5, 15	bitrid 286	1 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑉 → (∀𝑥 ∈ {𝐴}𝜑 ↔ 𝜓))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209  ∀wal 1568   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2146  ∀wral 3082  {csn 4594

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-ext 2738

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-tru 1573  df-ex 1813  df-sb 2100  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-ral 3083  df-v 3460  df-sn 4595

This theorem is used by:  rexsng  4647  2ralsng  4649  ralsn  4652  ralprg  4667  raltpg  4669  ralunsn  4864  iinxsng  5059  frirr  5642  posn  5752  frsn  5754  f1ounsn  7281  f12dfv  7282  naddov2  8674  naddunif  8689  naddasslem1  8690  naddasslem2  8691  ranksnb  9809  mgm1  18741  sgrp1  18816  mnd1  18868  grp1  19144  cntzsnval  19425  abl1  19967  srgbinomlem4  20342  ring1  20426  mat1dimmul  22670  ufileu  24113  sltssnb  27999  eqcuts3  28034  bdayn0p1  28599  istrkg3ld  28767  1hevtxdg0  29892  wlkp1lem8  30065  wwlksnext  30279  wwlksext2clwwlk  30445  dfconngr1  30576  1conngr  30582  frgr1v  30659  lindssn  33722  lbslsat  34037  bj-raldifsn  37783  lindsadd  38305  poimirlem26  38338  poimirlem27  38339  poimirlem31  38343  cantnfresb  44092  safesnsupfilb  44185  cfsetsnfsetf1  47837  zlidlring  49040  linds0  49286  snlindsntor  49292  lmod1  49313