Metamath Proof Explorer


Theorem axrep1

Description: The version of the Axiom of Replacement used in the Metamath Solitaire applet https://us.metamath.org/mmsolitaire/mms.html . Equivalence is shown via the path ax-rep -> axrep1 -> axrep2 -> axrepnd -> zfcndrep = ax-rep . (Contributed by NM, 19-Nov-2005) (Proof shortened by Mario Carneiro, 17-Nov-2016) Remove dependency on ax-13 . (Revised by BJ, 31-May-2019)

Ref Expression
Assertion axrep1 ⊢ ∃ x ∃ y ∀ z φ → z = y → ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ φ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 elequ2 ⊢ w = y → x ∈ w ↔ x ∈ y
2 1 anbi1d ⊢ w = y → x ∈ w ∧ φ ↔ x ∈ y ∧ φ
3 2 exbidv ⊢ w = y → ∃ x x ∈ w ∧ φ ↔ ∃ x x ∈ y ∧ φ
4 3 bibi2d ⊢ w = y → z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ w ∧ φ ↔ z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ φ
5 4 albidv ⊢ w = y → ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ w ∧ φ ↔ ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ φ
6 5 exbidv ⊢ w = y → ∃ x ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ w ∧ φ ↔ ∃ x ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ φ
7 6 imbi2d ⊢ w = y → ∀ x ∃ y ∀ z φ → z = y → ∃ x ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ w ∧ φ ↔ ∀ x ∃ y ∀ z φ → z = y → ∃ x ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ φ
8 ax-rep ⊢ ∀ x ∃ y ∀ z ∀ y φ → z = y → ∃ y ∀ z z ∈ y ↔ ∃ x x ∈ w ∧ ∀ y φ
9 19.3v ⊢ ∀ y φ ↔ φ
10 9 imbi1i ⊢ ∀ y φ → z = y ↔ φ → z = y
11 10 albii ⊢ ∀ z ∀ y φ → z = y ↔ ∀ z φ → z = y
12 11 exbii ⊢ ∃ y ∀ z ∀ y φ → z = y ↔ ∃ y ∀ z φ → z = y
13 12 albii ⊢ ∀ x ∃ y ∀ z ∀ y φ → z = y ↔ ∀ x ∃ y ∀ z φ → z = y
14 nfv ⊢ Ⅎ x z ∈ y
15 nfe1 ⊢ Ⅎ x ∃ x x ∈ w ∧ ∀ y φ
16 14 15 nfbi ⊢ Ⅎ x z ∈ y ↔ ∃ x x ∈ w ∧ ∀ y φ
17 16 nfal ⊢ Ⅎ x ∀ z z ∈ y ↔ ∃ x x ∈ w ∧ ∀ y φ
18 nfv ⊢ Ⅎ y ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ w ∧ φ
19 elequ2 ⊢ y = x → z ∈ y ↔ z ∈ x
20 9 anbi2i ⊢ x ∈ w ∧ ∀ y φ ↔ x ∈ w ∧ φ
21 20 exbii ⊢ ∃ x x ∈ w ∧ ∀ y φ ↔ ∃ x x ∈ w ∧ φ
22 21 a1i ⊢ y = x → ∃ x x ∈ w ∧ ∀ y φ ↔ ∃ x x ∈ w ∧ φ
23 19 22 bibi12d ⊢ y = x → z ∈ y ↔ ∃ x x ∈ w ∧ ∀ y φ ↔ z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ w ∧ φ
24 23 albidv ⊢ y = x → ∀ z z ∈ y ↔ ∃ x x ∈ w ∧ ∀ y φ ↔ ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ w ∧ φ
25 17 18 24 cbvexv1 ⊢ ∃ y ∀ z z ∈ y ↔ ∃ x x ∈ w ∧ ∀ y φ ↔ ∃ x ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ w ∧ φ
26 8 13 25 3imtr3i ⊢ ∀ x ∃ y ∀ z φ → z = y → ∃ x ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ w ∧ φ
27 7 26 chvarvv ⊢ ∀ x ∃ y ∀ z φ → z = y → ∃ x ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ φ
28 27 19.35ri ⊢ ∃ x ∃ y ∀ z φ → z = y → ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ φ