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Theorem axrepndlem1

Description: Lemma for the Axiom of Replacement with no distinct variable conditions. Usage of this theorem is discouraged because it depends on ax-13 . (Contributed by NM, 2-Jan-2002) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion axrepndlem1 ⊢ ¬ ∀ y y = z → ∃ x ∃ y ∀ z φ → z = y → ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y φ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 axrep2 ⊢ ∃ x ∃ y ∀ w w z φ → w = y → ∀ w w ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y w z φ
2 nfnae ⊢ Ⅎ x ¬ ∀ y y = z
3 nfnae ⊢ Ⅎ y ¬ ∀ y y = z
4 nfnae ⊢ Ⅎ z ¬ ∀ y y = z
5 nfs1v ⊢ Ⅎ z w z φ
6 5 a1i ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ z w z φ
7 nfcvd ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ _ z w
8 nfcvf2 ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ _ z y
9 7 8 nfeqd ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ z w = y
10 6 9 nfimd ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ z w z φ → w = y
11 sbequ12r ⊢ w = z → w z φ ↔ φ
12 equequ1 ⊢ w = z → w = y ↔ z = y
13 11 12 imbi12d ⊢ w = z → w z φ → w = y ↔ φ → z = y
14 13 a1i ⊢ ¬ ∀ y y = z → w = z → w z φ → w = y ↔ φ → z = y
15 4 10 14 cbvald ⊢ ¬ ∀ y y = z → ∀ w w z φ → w = y ↔ ∀ z φ → z = y
16 3 15 exbid ⊢ ¬ ∀ y y = z → ∃ y ∀ w w z φ → w = y ↔ ∃ y ∀ z φ → z = y
17 nfvd ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ z w ∈ x
18 8 nfcrd ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ z x ∈ y
19 3 6 nfald ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ z ∀ y w z φ
20 18 19 nfand ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ z x ∈ y ∧ ∀ y w z φ
21 2 20 nfexd ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ z ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y w z φ
22 17 21 nfbid ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ z w ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y w z φ
23 elequ1 ⊢ w = z → w ∈ x ↔ z ∈ x
24 23 adantl ⊢ ¬ ∀ y y = z ∧ w = z → w ∈ x ↔ z ∈ x
25 nfeqf2 ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ y w = z
26 3 25 nfan1 ⊢ Ⅎ y ¬ ∀ y y = z ∧ w = z
27 11 adantl ⊢ ¬ ∀ y y = z ∧ w = z → w z φ ↔ φ
28 26 27 albid ⊢ ¬ ∀ y y = z ∧ w = z → ∀ y w z φ ↔ ∀ y φ
29 28 anbi2d ⊢ ¬ ∀ y y = z ∧ w = z → x ∈ y ∧ ∀ y w z φ ↔ x ∈ y ∧ ∀ y φ
30 29 exbidv ⊢ ¬ ∀ y y = z ∧ w = z → ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y w z φ ↔ ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y φ
31 24 30 bibi12d ⊢ ¬ ∀ y y = z ∧ w = z → w ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y w z φ ↔ z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y φ
32 31 ex ⊢ ¬ ∀ y y = z → w = z → w ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y w z φ ↔ z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y φ
33 4 22 32 cbvald ⊢ ¬ ∀ y y = z → ∀ w w ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y w z φ ↔ ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y φ
34 16 33 imbi12d ⊢ ¬ ∀ y y = z → ∃ y ∀ w w z φ → w = y → ∀ w w ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y w z φ ↔ ∃ y ∀ z φ → z = y → ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y φ
35 2 34 exbid ⊢ ¬ ∀ y y = z → ∃ x ∃ y ∀ w w z φ → w = y → ∀ w w ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y w z φ ↔ ∃ x ∃ y ∀ z φ → z = y → ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y φ
36 1 35 mpbii ⊢ ¬ ∀ y y = z → ∃ x ∃ y ∀ z φ → z = y → ∀ z z ∈ x ↔ ∃ x x ∈ y ∧ ∀ y φ