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Theorem sbnfc2

Description: Two ways of expressing " x is (effectively) not free in A ". (Contributed by Mario Carneiro, 14-Oct-2016)

Ref Expression
Assertion sbnfc2 ⊢ Ⅎ _ x A ↔ ∀ y ∀ z ⦋ y / x⦌ A = ⦋ z / x⦌ A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 vex ⊢ y ∈ V
2 csbtt ⊢ y ∈ V ∧ Ⅎ _ x A → ⦋ y / x⦌ A = A
3 1 2 mpan ⊢ Ⅎ _ x A → ⦋ y / x⦌ A = A
4 vex ⊢ z ∈ V
5 csbtt ⊢ z ∈ V ∧ Ⅎ _ x A → ⦋ z / x⦌ A = A
6 4 5 mpan ⊢ Ⅎ _ x A → ⦋ z / x⦌ A = A
7 3 6 eqtr4d ⊢ Ⅎ _ x A → ⦋ y / x⦌ A = ⦋ z / x⦌ A
8 7 alrimivv ⊢ Ⅎ _ x A → ∀ y ∀ z ⦋ y / x⦌ A = ⦋ z / x⦌ A
9 nfv ⊢ Ⅎ w ∀ y ∀ z ⦋ y / x⦌ A = ⦋ z / x⦌ A
10 eleq2 ⊢ ⦋ y / x⦌ A = ⦋ z / x⦌ A → w ∈ ⦋ y / x⦌ A ↔ w ∈ ⦋ z / x⦌ A
11 sbsbc ⊢ y x w ∈ A ↔ [˙y / x]˙ w ∈ A
12 sbcel2 ⊢ [˙y / x]˙ w ∈ A ↔ w ∈ ⦋ y / x⦌ A
13 11 12 bitri ⊢ y x w ∈ A ↔ w ∈ ⦋ y / x⦌ A
14 sbsbc ⊢ z x w ∈ A ↔ [˙z / x]˙ w ∈ A
15 sbcel2 ⊢ [˙z / x]˙ w ∈ A ↔ w ∈ ⦋ z / x⦌ A
16 14 15 bitri ⊢ z x w ∈ A ↔ w ∈ ⦋ z / x⦌ A
17 10 13 16 3bitr4g ⊢ ⦋ y / x⦌ A = ⦋ z / x⦌ A → y x w ∈ A ↔ z x w ∈ A
18 17 2alimi ⊢ ∀ y ∀ z ⦋ y / x⦌ A = ⦋ z / x⦌ A → ∀ y ∀ z y x w ∈ A ↔ z x w ∈ A
19 sbnf2 ⊢ Ⅎ x w ∈ A ↔ ∀ y ∀ z y x w ∈ A ↔ z x w ∈ A
20 18 19 sylibr ⊢ ∀ y ∀ z ⦋ y / x⦌ A = ⦋ z / x⦌ A → Ⅎ x w ∈ A
21 9 20 nfcd ⊢ ∀ y ∀ z ⦋ y / x⦌ A = ⦋ z / x⦌ A → Ⅎ _ x A
22 8 21 impbii ⊢ Ⅎ _ x A ↔ ∀ y ∀ z ⦋ y / x⦌ A = ⦋ z / x⦌ A