Metamath Proof Explorer


Theorem in-ax8

Description: A proof of ax-8 that does not rely on ax-8 . It employs df-in to perform alpha-renaming and eliminates disjoint variable conditions using ax-9 . Since the nature of this result is unclear, usage of this theorem is discouraged, and this method should not be applied to eliminate axiom dependencies. (Contributed by GG, 1-Aug-2025) (Proof modification is discouraged.) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion in-ax8 ⊢ x = y → x ∈ z → y ∈ z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ax7 ⊢ x = y → x = w → y = w
2 ax12v2 ⊢ x = w → x ∈ t ∧ x ∈ t → ∀ x x = w → x ∈ t ∧ x ∈ t
3 2 imp ⊢ x = w ∧ x ∈ t ∧ x ∈ t → ∀ x x = w → x ∈ t ∧ x ∈ t
4 sb6 ⊢ w x x ∈ t ∧ x ∈ t ↔ ∀ x x = w → x ∈ t ∧ x ∈ t
5 df-in ⊢ t ∩ t = x | x ∈ t ∧ x ∈ t
6 df-in ⊢ t ∩ t = y | y ∈ t ∧ y ∈ t
7 5 6 eqtr3i ⊢ x | x ∈ t ∧ x ∈ t = y | y ∈ t ∧ y ∈ t
8 dfcleq ⊢ x | x ∈ t ∧ x ∈ t = y | y ∈ t ∧ y ∈ t ↔ ∀ w w ∈ x | x ∈ t ∧ x ∈ t ↔ w ∈ y | y ∈ t ∧ y ∈ t
9 7 8 mpbi ⊢ ∀ w w ∈ x | x ∈ t ∧ x ∈ t ↔ w ∈ y | y ∈ t ∧ y ∈ t
10 9 spi ⊢ w ∈ x | x ∈ t ∧ x ∈ t ↔ w ∈ y | y ∈ t ∧ y ∈ t
11 df-clab ⊢ w ∈ x | x ∈ t ∧ x ∈ t ↔ w x x ∈ t ∧ x ∈ t
12 df-clab ⊢ w ∈ y | y ∈ t ∧ y ∈ t ↔ w y y ∈ t ∧ y ∈ t
13 10 11 12 3bitr3i ⊢ w x x ∈ t ∧ x ∈ t ↔ w y y ∈ t ∧ y ∈ t
14 4 13 bitr3i ⊢ ∀ x x = w → x ∈ t ∧ x ∈ t ↔ w y y ∈ t ∧ y ∈ t
15 sb6 ⊢ w y y ∈ t ∧ y ∈ t ↔ ∀ y y = w → y ∈ t ∧ y ∈ t
16 14 15 sylbb ⊢ ∀ x x = w → x ∈ t ∧ x ∈ t → ∀ y y = w → y ∈ t ∧ y ∈ t
17 sp ⊢ ∀ y y = w → y ∈ t ∧ y ∈ t → y = w → y ∈ t ∧ y ∈ t
18 3 16 17 3syl ⊢ x = w ∧ x ∈ t ∧ x ∈ t → y = w → y ∈ t ∧ y ∈ t
19 18 ex ⊢ x = w → x ∈ t ∧ x ∈ t → y = w → y ∈ t ∧ y ∈ t
20 19 com23 ⊢ x = w → y = w → x ∈ t ∧ x ∈ t → y ∈ t ∧ y ∈ t
21 1 20 sylcom ⊢ x = y → x = w → x ∈ t ∧ x ∈ t → y ∈ t ∧ y ∈ t
22 21 com12 ⊢ x = w → x = y → x ∈ t ∧ x ∈ t → y ∈ t ∧ y ∈ t
23 22 equcoms ⊢ w = x → x = y → x ∈ t ∧ x ∈ t → y ∈ t ∧ y ∈ t
24 ax6ev ⊢ ∃ w w = x
25 23 24 exlimiiv ⊢ x = y → x ∈ t ∧ x ∈ t → y ∈ t ∧ y ∈ t
26 pm4.24 ⊢ x ∈ t ↔ x ∈ t ∧ x ∈ t
27 pm4.24 ⊢ y ∈ t ↔ y ∈ t ∧ y ∈ t
28 25 26 27 3imtr4g ⊢ x = y → x ∈ t → y ∈ t
29 ax9 ⊢ z = t → x ∈ z → x ∈ t
30 29 equcoms ⊢ t = z → x ∈ z → x ∈ t
31 ax9 ⊢ t = z → y ∈ t → y ∈ z
32 30 31 imim12d ⊢ t = z → x ∈ t → y ∈ t → x ∈ z → y ∈ z
33 28 32 syl5 ⊢ t = z → x = y → x ∈ z → y ∈ z
34 ax6ev ⊢ ∃ t t = z
35 33 34 exlimiiv ⊢ x = y → x ∈ z → y ∈ z