Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  frirrg GIF version

Theorem frirrg 4087
 Description: A well-founded relation is irreflexive. This is the case where 𝐴 exists. (Contributed by Jim Kingdon, 21-Sep-2021.)
Assertion
Ref Expression
frirrg ((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) → ¬ 𝐵𝑅𝐵)

Proof of Theorem frirrg
Dummy variables 𝑠 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpr 103 . . . 4 (((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐴 ⊆ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝐴 ⊆ (𝐴 ∖ {𝐵}))
2 simpl3 909 . . . 4 (((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐴 ⊆ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝐵𝐴)
31, 2sseldd 2946 . . 3 (((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐴 ⊆ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝐵 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))
4 neldifsnd 3498 . . 3 (((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐴 ⊆ (𝐴 ∖ {𝐵})) → ¬ 𝐵 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))
53, 4pm2.65da 587 . 2 ((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) → ¬ 𝐴 ⊆ (𝐴 ∖ {𝐵}))
6 simplr 482 . . . . . 6 (((((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))) → 𝑥𝐴)
7 simpll3 945 . . . . . . . . . 10 ((((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐵𝐴)
87ad2antrr 457 . . . . . . . . 9 ((((((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))) ∧ 𝑥 = 𝐵) → 𝐵𝐴)
9 simplr 482 . . . . . . . . 9 ((((((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))) ∧ 𝑥 = 𝐵) → ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})))
10 simplr 482 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐵𝑅𝐵)
1110ad2antrr 457 . . . . . . . . . 10 ((((((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))) ∧ 𝑥 = 𝐵) → 𝐵𝑅𝐵)
12 simpr 103 . . . . . . . . . 10 ((((((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))) ∧ 𝑥 = 𝐵) → 𝑥 = 𝐵)
1311, 12breqtrrd 3790 . . . . . . . . 9 ((((((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))) ∧ 𝑥 = 𝐵) → 𝐵𝑅𝑥)
14 breq1 3767 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝐵 → (𝑦𝑅𝑥𝐵𝑅𝑥))
15 eleq1 2100 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝐵 → (𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}) ↔ 𝐵 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})))
1614, 15imbi12d 223 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝐵 → ((𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) ↔ (𝐵𝑅𝑥𝐵 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))))
1716rspcv 2652 . . . . . . . . 9 (𝐵𝐴 → (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → (𝐵𝑅𝑥𝐵 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))))
188, 9, 13, 17syl3c 57 . . . . . . . 8 ((((((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))) ∧ 𝑥 = 𝐵) → 𝐵 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))
19 neldifsnd 3498 . . . . . . . 8 ((((((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))) ∧ 𝑥 = 𝐵) → ¬ 𝐵 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))
2018, 19pm2.65da 587 . . . . . . 7 (((((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))) → ¬ 𝑥 = 𝐵)
21 velsn 3392 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ {𝐵} ↔ 𝑥 = 𝐵)
2220, 21sylnibr 602 . . . . . 6 (((((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))) → ¬ 𝑥 ∈ {𝐵})
236, 22eldifd 2928 . . . . 5 (((((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) ∧ 𝑥𝐴) ∧ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))
2423ex 108 . . . 4 ((((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) ∧ 𝑥𝐴) → (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})))
2524ralrimiva 2392 . . 3 (((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) → ∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})))
26 df-frind 4069 . . . . . . . 8 (𝑅 Fr 𝐴 ↔ ∀𝑠 FrFor 𝑅𝐴𝑠)
27 df-frfor 4068 . . . . . . . . 9 ( FrFor 𝑅𝐴𝑠 ↔ (∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦𝑠) → 𝑥𝑠) → 𝐴𝑠))
2827albii 1359 . . . . . . . 8 (∀𝑠 FrFor 𝑅𝐴𝑠 ↔ ∀𝑠(∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦𝑠) → 𝑥𝑠) → 𝐴𝑠))
2926, 28bitri 173 . . . . . . 7 (𝑅 Fr 𝐴 ↔ ∀𝑠(∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦𝑠) → 𝑥𝑠) → 𝐴𝑠))
3029biimpi 113 . . . . . 6 (𝑅 Fr 𝐴 → ∀𝑠(∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦𝑠) → 𝑥𝑠) → 𝐴𝑠))
31303ad2ant1 925 . . . . 5 ((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) → ∀𝑠(∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦𝑠) → 𝑥𝑠) → 𝐴𝑠))
32 difexg 3898 . . . . . . 7 (𝐴𝑉 → (𝐴 ∖ {𝐵}) ∈ V)
33 eleq2 2101 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠 = (𝐴 ∖ {𝐵}) → (𝑦𝑠𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})))
3433imbi2d 219 . . . . . . . . . . . 12 (𝑠 = (𝐴 ∖ {𝐵}) → ((𝑦𝑅𝑥𝑦𝑠) ↔ (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))))
3534ralbidv 2326 . . . . . . . . . . 11 (𝑠 = (𝐴 ∖ {𝐵}) → (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦𝑠) ↔ ∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))))
36 eleq2 2101 . . . . . . . . . . 11 (𝑠 = (𝐴 ∖ {𝐵}) → (𝑥𝑠𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})))
3735, 36imbi12d 223 . . . . . . . . . 10 (𝑠 = (𝐴 ∖ {𝐵}) → ((∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦𝑠) → 𝑥𝑠) ↔ (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))))
3837ralbidv 2326 . . . . . . . . 9 (𝑠 = (𝐴 ∖ {𝐵}) → (∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦𝑠) → 𝑥𝑠) ↔ ∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵}))))
39 sseq2 2967 . . . . . . . . 9 (𝑠 = (𝐴 ∖ {𝐵}) → (𝐴𝑠𝐴 ⊆ (𝐴 ∖ {𝐵})))
4038, 39imbi12d 223 . . . . . . . 8 (𝑠 = (𝐴 ∖ {𝐵}) → ((∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦𝑠) → 𝑥𝑠) → 𝐴𝑠) ↔ (∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝐴 ⊆ (𝐴 ∖ {𝐵}))))
4140spcgv 2640 . . . . . . 7 ((𝐴 ∖ {𝐵}) ∈ V → (∀𝑠(∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦𝑠) → 𝑥𝑠) → 𝐴𝑠) → (∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝐴 ⊆ (𝐴 ∖ {𝐵}))))
4232, 41syl 14 . . . . . 6 (𝐴𝑉 → (∀𝑠(∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦𝑠) → 𝑥𝑠) → 𝐴𝑠) → (∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝐴 ⊆ (𝐴 ∖ {𝐵}))))
43423ad2ant2 926 . . . . 5 ((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) → (∀𝑠(∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦𝑠) → 𝑥𝑠) → 𝐴𝑠) → (∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝐴 ⊆ (𝐴 ∖ {𝐵}))))
4431, 43mpd 13 . . . 4 ((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) → (∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝐴 ⊆ (𝐴 ∖ {𝐵})))
4544adantr 261 . . 3 (((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) → (∀𝑥𝐴 (∀𝑦𝐴 (𝑦𝑅𝑥𝑦 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝑥 ∈ (𝐴 ∖ {𝐵})) → 𝐴 ⊆ (𝐴 ∖ {𝐵})))
4625, 45mpd 13 . 2 (((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) ∧ 𝐵𝑅𝐵) → 𝐴 ⊆ (𝐴 ∖ {𝐵}))
475, 46mtand 591 1 ((𝑅 Fr 𝐴𝐴𝑉𝐵𝐴) → ¬ 𝐵𝑅𝐵)
 Colors of variables: wff set class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 97   ∧ w3a 885  ∀wal 1241   = wceq 1243   ∈ wcel 1393  ∀wral 2306  Vcvv 2557   ∖ cdif 2914   ⊆ wss 2917  {csn 3375   class class class wbr 3764   FrFor wfrfor 4064   Fr wfr 4065 This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 99  ax-ia2 100  ax-ia3 101  ax-in1 544  ax-in2 545  ax-io 630  ax-5 1336  ax-7 1337  ax-gen 1338  ax-ie1 1382  ax-ie2 1383  ax-8 1395  ax-10 1396  ax-11 1397  ax-i12 1398  ax-bndl 1399  ax-4 1400  ax-17 1419  ax-i9 1423  ax-ial 1427  ax-i5r 1428  ax-ext 2022  ax-sep 3875 This theorem depends on definitions:  df-bi 110  df-3an 887  df-tru 1246  df-nf 1350  df-sb 1646  df-clab 2027  df-cleq 2033  df-clel 2036  df-nfc 2167  df-ne 2206  df-ral 2311  df-v 2559  df-dif 2920  df-un 2922  df-in 2924  df-ss 2931  df-sn 3381  df-pr 3382  df-op 3384  df-br 3765  df-frfor 4068  df-frind 4069 This theorem is referenced by:  efrirr  4090  wepo  4096  wetriext  4301
 Copyright terms: Public domain W3C validator