| Step | Hyp | Ref | Expression | 
|---|
| 1 |  | ax-inf2 9682 | . 2
⊢
∃𝑥(∃𝑦(𝑦 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑧 ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ∀𝑦(𝑦 ∈ 𝑥 → ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑤(𝑤 ∈ 𝑧 ↔ (𝑤 ∈ 𝑦 ∨ 𝑤 = 𝑦))))) | 
| 2 |  | 0el 4362 | . . . . 5
⊢ (∅
∈ 𝑥 ↔
∃𝑦 ∈ 𝑥 ∀𝑧 ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) | 
| 3 |  | df-rex 3070 | . . . . 5
⊢
(∃𝑦 ∈
𝑥 ∀𝑧 ¬ 𝑧 ∈ 𝑦 ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑧 ¬ 𝑧 ∈ 𝑦)) | 
| 4 | 2, 3 | bitri 275 | . . . 4
⊢ (∅
∈ 𝑥 ↔
∃𝑦(𝑦 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑧 ¬ 𝑧 ∈ 𝑦)) | 
| 5 |  | sucel 6457 | . . . . . . 7
⊢ (suc
𝑦 ∈ 𝑥 ↔ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤(𝑤 ∈ 𝑧 ↔ (𝑤 ∈ 𝑦 ∨ 𝑤 = 𝑦))) | 
| 6 |  | df-rex 3070 | . . . . . . 7
⊢
(∃𝑧 ∈
𝑥 ∀𝑤(𝑤 ∈ 𝑧 ↔ (𝑤 ∈ 𝑦 ∨ 𝑤 = 𝑦)) ↔ ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑤(𝑤 ∈ 𝑧 ↔ (𝑤 ∈ 𝑦 ∨ 𝑤 = 𝑦)))) | 
| 7 | 5, 6 | bitri 275 | . . . . . 6
⊢ (suc
𝑦 ∈ 𝑥 ↔ ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑤(𝑤 ∈ 𝑧 ↔ (𝑤 ∈ 𝑦 ∨ 𝑤 = 𝑦)))) | 
| 8 | 7 | ralbii 3092 | . . . . 5
⊢
(∀𝑦 ∈
𝑥 suc 𝑦 ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑥 ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑤(𝑤 ∈ 𝑧 ↔ (𝑤 ∈ 𝑦 ∨ 𝑤 = 𝑦)))) | 
| 9 |  | df-ral 3061 | . . . . 5
⊢
(∀𝑦 ∈
𝑥 ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑤(𝑤 ∈ 𝑧 ↔ (𝑤 ∈ 𝑦 ∨ 𝑤 = 𝑦))) ↔ ∀𝑦(𝑦 ∈ 𝑥 → ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑤(𝑤 ∈ 𝑧 ↔ (𝑤 ∈ 𝑦 ∨ 𝑤 = 𝑦))))) | 
| 10 | 8, 9 | bitri 275 | . . . 4
⊢
(∀𝑦 ∈
𝑥 suc 𝑦 ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑦(𝑦 ∈ 𝑥 → ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑤(𝑤 ∈ 𝑧 ↔ (𝑤 ∈ 𝑦 ∨ 𝑤 = 𝑦))))) | 
| 11 | 4, 10 | anbi12i 628 | . . 3
⊢ ((∅
∈ 𝑥 ∧
∀𝑦 ∈ 𝑥 suc 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ (∃𝑦(𝑦 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑧 ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ∀𝑦(𝑦 ∈ 𝑥 → ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑤(𝑤 ∈ 𝑧 ↔ (𝑤 ∈ 𝑦 ∨ 𝑤 = 𝑦)))))) | 
| 12 | 11 | exbii 1847 | . 2
⊢
(∃𝑥(∅
∈ 𝑥 ∧
∀𝑦 ∈ 𝑥 suc 𝑦 ∈ 𝑥) ↔ ∃𝑥(∃𝑦(𝑦 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑧 ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ∀𝑦(𝑦 ∈ 𝑥 → ∃𝑧(𝑧 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑤(𝑤 ∈ 𝑧 ↔ (𝑤 ∈ 𝑦 ∨ 𝑤 = 𝑦)))))) | 
| 13 | 1, 12 | mpbir 231 | 1
⊢
∃𝑥(∅
∈ 𝑥 ∧
∀𝑦 ∈ 𝑥 suc 𝑦 ∈ 𝑥) |