Theorem rr-grothshortbi 44876

Description: Express "every set is contained in a Grothendieck universe" in a short form while avoiding complicated definitions. (Contributed by Rohan Ridenour, 8-Oct-2024.)

Assertion

Ref	Expression
rr-grothshortbi	⊢ (∀𝑥∃𝑦 ∈ Univ 𝑥 ∈ 𝑦 ↔ ∀𝑥∃𝑦(𝑥 ∈ 𝑦 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑦 ∀𝑓 ∈ 𝒫 𝑦∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝒫 𝑧 ⊆ (𝑦 ∩ 𝑤) ∧ (𝑧 ∩ ∪ 𝑓) ⊆ ∪ (𝑓 ∩ 𝒫 𝒫 𝑤))))

Distinct variable group:   𝑤,𝑓,𝑦,𝑧

Proof of Theorem rr-grothshortbi

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-rex 3087	. . 3 ⊢ (∃𝑦 ∈ Univ 𝑥 ∈ 𝑦 ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ Univ ∧ 𝑥 ∈ 𝑦))
2		exancom 1881	. . 3 ⊢ (∃𝑦(𝑦 ∈ Univ ∧ 𝑥 ∈ 𝑦) ↔ ∃𝑦(𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ Univ))
3		dfuniv2 44875	. . . . . 6 ⊢ Univ = {𝑦 ∣ ∀𝑧 ∈ 𝑦 ∀𝑓 ∈ 𝒫 𝑦∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝒫 𝑧 ⊆ (𝑦 ∩ 𝑤) ∧ (𝑧 ∩ ∪ 𝑓) ⊆ ∪ (𝑓 ∩ 𝒫 𝒫 𝑤))}
4	3	eqabri 2904	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ Univ ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑦 ∀𝑓 ∈ 𝒫 𝑦∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝒫 𝑧 ⊆ (𝑦 ∩ 𝑤) ∧ (𝑧 ∩ ∪ 𝑓) ⊆ ∪ (𝑓 ∩ 𝒫 𝒫 𝑤)))
5	4	anbi2i 632	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ Univ) ↔ (𝑥 ∈ 𝑦 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑦 ∀𝑓 ∈ 𝒫 𝑦∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝒫 𝑧 ⊆ (𝑦 ∩ 𝑤) ∧ (𝑧 ∩ ∪ 𝑓) ⊆ ∪ (𝑓 ∩ 𝒫 𝒫 𝑤))))
6	5	exbii 1868	. . 3 ⊢ (∃𝑦(𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ Univ) ↔ ∃𝑦(𝑥 ∈ 𝑦 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑦 ∀𝑓 ∈ 𝒫 𝑦∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝒫 𝑧 ⊆ (𝑦 ∩ 𝑤) ∧ (𝑧 ∩ ∪ 𝑓) ⊆ ∪ (𝑓 ∩ 𝒫 𝒫 𝑤))))
7	1, 2, 6	3bitri 299	. 2 ⊢ (∃𝑦 ∈ Univ 𝑥 ∈ 𝑦 ↔ ∃𝑦(𝑥 ∈ 𝑦 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑦 ∀𝑓 ∈ 𝒫 𝑦∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝒫 𝑧 ⊆ (𝑦 ∩ 𝑤) ∧ (𝑧 ∩ ∪ 𝑓) ⊆ ∪ (𝑓 ∩ 𝒫 𝒫 𝑤))))
8	7	albii 1839	1 ⊢ (∀𝑥∃𝑦 ∈ Univ 𝑥 ∈ 𝑦 ↔ ∀𝑥∃𝑦(𝑥 ∈ 𝑦 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑦 ∀𝑓 ∈ 𝒫 𝑦∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝒫 𝑧 ⊆ (𝑦 ∩ 𝑤) ∧ (𝑧 ∩ ∪ 𝑓) ⊆ ∪ (𝑓 ∩ 𝒫 𝒫 𝑤))))

Syntax hints:   ↔ wb 208   ∧ wa 399  ∀wal 1558  ∃wex 1799   ∈ wcel 2142  ∀wral 3076  ∃wrex 3086   ∩ cin 3903   ⊆ wss 3904  𝒫 cpw 4555  ∪ cuni 4865  Univcgru 10748

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1815  ax-4 1829  ax-5 1930  ax-6 1987  ax-7 2028  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5227  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5322  ax-pr 5390  ax-un 7718  ax-reg 9540  ax-inf2 9596  ax-ac2 10420

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1099  df-3an 1100  df-tru 1563  df-fal 1573  df-ex 1800  df-nf 1804  df-sb 2091  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3456  df-sbc 3745  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4481  df-pw 4557  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4906  df-iun 4951  df-iin 4952  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-se 5601  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6288  df-ord 6349  df-on 6350  df-lim 6351  df-suc 6352  df-iota 6477  df-fun 6523  df-fn 6524  df-f 6525  df-f1 6526  df-fo 6527  df-f1o 6528  df-fv 6529  df-isom 6530  df-riota 7353  df-ov 7399  df-oprab 7400  df-mpo 7401  df-om 7847  df-1st 7970  df-2nd 7971  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8342  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-er 8678  df-map 8810  df-en 8928  df-dom 8929  df-sdom 8930  df-fin 8931  df-tc 9690  df-r1 9722  df-rank 9723  df-card 9897  df-cf 9899  df-acn 9900  df-ac 10072  df-wina 10642  df-ina 10643  df-gru 10749  df-scott 44809  df-coll 44824

This theorem is referenced by:  rr-grothshort  44877