Theorem rr-grothshortbi 44904

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 3096	. . 3 ⊢ (∃𝑦 ∈ Univ 𝑥 ∈ 𝑦 ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ Univ ∧ 𝑥 ∈ 𝑦))
2		exancom 1888	. . 3 ⊢ (∃𝑦(𝑦 ∈ Univ ∧ 𝑥 ∈ 𝑦) ↔ ∃𝑦(𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ Univ))
3		dfuniv2 44903	. . . . . 6 ⊢ Univ = {𝑦 ∣ ∀𝑧 ∈ 𝑦 ∀𝑓 ∈ 𝒫 𝑦∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝒫 𝑧 ⊆ (𝑦 ∩ 𝑤) ∧ (𝑧 ∩ ∪ 𝑓) ⊆ ∪ (𝑓 ∩ 𝒫 𝒫 𝑤))}
4	3	eqabri 2911	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ Univ ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑦 ∀𝑓 ∈ 𝒫 𝑦∃𝑤 ∈ 𝑦 (𝒫 𝑧 ⊆ (𝑦 ∩ 𝑤) ∧ (𝑧 ∩ ∪ 𝑓) ⊆ ∪ (𝑓 ∩ 𝒫 𝒫 𝑤)))
5	4	anbi2i 634	. . . 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 1875	. . 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 300	. 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 1846	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 209   ∧ wa 400  ∀wal 1565  ∃wex 1806   ∈ wcel 2149  ∀wral 3085  ∃wrex 3095   ∩ cin 3912   ⊆ wss 3913  𝒫 cpw 4567  ∪ cuni 4876  Univcgru 10774

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-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5271  ax-pow 5337  ax-pr 5405  ax-un 7733  ax-reg 9553  ax-inf2 9609  ax-ac2 10446

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-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  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-int 4917  df-iun 4962  df-iin 4963  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-se 5616  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-isom 6546  df-riota 7368  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7862  df-1st 7985  df-2nd 7986  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8452  df-er 8693  df-map 8825  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-fin 8946  df-tc 9703  df-r1 9735  df-rank 9736  df-scott 9857  df-card 9924  df-cf 9926  df-acn 9927  df-ac 10099  df-wina 10668  df-ina 10669  df-gru 10775  df-coll 44852

This theorem is referenced by:  rr-grothshort  44905