Theorem ralsng 4636

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 2180, 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 3081	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ {𝐴}𝜑 ↔ ∀𝑥(𝑥 ∈ {𝐴} → 𝜑))
2		velsn 4600	. . . . 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 2846	. . 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 1977	. . . . 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 2147  ∀wral 3080  {csn 4588

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-ext 2735

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-tru 1573  df-ex 1813  df-sb 2102  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-ral 3081  df-v 3456  df-sn 4589

This theorem is used by:  rexsng  4637  2ralsng  4639  ralsn  4642  ralprg  4657  raltpg  4659  ralunsn  4828  iinxsng  5051  frirr  5632  posn  5743  frsn  5745  f1ounsn  7306  f12dfv  7307  naddov2  8719  naddunif  8734  naddasslem1  8735  naddasslem2  8736  ranksnb  9867  mgm1  18868  sgrp1  18950  mnd1  19005  grp1  19289  cntzsnval  19571  abl1  20113  srgbinomlem4  20488  ring1  20574  mat1dimmul  22824  ufileu  24271  sltssnb  28188  eqcuts3  28223  bdayn0p1  28788  istrkg3ld  28956  1hevtxdg0  30119  wlkp1lem8  30292  wwlksnext  30515  wwlksext2clwwlk  30681  dfconngr1  30822  1conngr  30828  frgr1v  30905  lindssn  34017  lbslsat  34331  bj-raldifsn  38225  lindsadd  38741  poimirlem26  38769  poimirlem27  38770  poimirlem31  38774  cantnfresb  44529  safesnsupfilb  44622  cfsetsnfsetf1  48344  zlidlring  49546  linds0  49792  snlindsntor  49798  lmod1  49819