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Theorem setindtr

Description: Set induction for sets contained in a transitive set. If we are allowed to assume Infinity, then all sets have a transitive closure and this reduces to setind ; however, this version is useful without Infinity. (Contributed by Stefan O'Rear, 28-Oct-2014)

Ref Expression
Assertion setindtr ⊢ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A → ∃ y Tr ⁡ y ∧ B ∈ y → B ∈ A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nfv ⊢ Ⅎ x Tr ⁡ y
2 nfa1 ⊢ Ⅎ x ∀ x x ⊆ A → x ∈ A
3 1 2 nfan ⊢ Ⅎ x Tr ⁡ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A
4 eldifn ⊢ x ∈ y ∖ A → ¬ x ∈ A
5 4 adantl ⊢ Tr ⁡ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A ∧ x ∈ y ∖ A → ¬ x ∈ A
6 trss ⊢ Tr ⁡ y → x ∈ y → x ⊆ y
7 eldifi ⊢ x ∈ y ∖ A → x ∈ y
8 6 7 impel ⊢ Tr ⁡ y ∧ x ∈ y ∖ A → x ⊆ y
9 dfss2 ⊢ x ⊆ y ↔ x ∩ y = x
10 8 9 sylib ⊢ Tr ⁡ y ∧ x ∈ y ∖ A → x ∩ y = x
11 10 adantlr ⊢ Tr ⁡ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A ∧ x ∈ y ∖ A → x ∩ y = x
12 11 sseq1d ⊢ Tr ⁡ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A ∧ x ∈ y ∖ A → x ∩ y ⊆ A ↔ x ⊆ A
13 sp ⊢ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A → x ⊆ A → x ∈ A
14 13 ad2antlr ⊢ Tr ⁡ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A ∧ x ∈ y ∖ A → x ⊆ A → x ∈ A
15 12 14 sylbid ⊢ Tr ⁡ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A ∧ x ∈ y ∖ A → x ∩ y ⊆ A → x ∈ A
16 5 15 mtod ⊢ Tr ⁡ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A ∧ x ∈ y ∖ A → ¬ x ∩ y ⊆ A
17 inssdif0 ⊢ x ∩ y ⊆ A ↔ x ∩ y ∖ A = ∅
18 16 17 sylnib ⊢ Tr ⁡ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A ∧ x ∈ y ∖ A → ¬ x ∩ y ∖ A = ∅
19 18 ex ⊢ Tr ⁡ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A → x ∈ y ∖ A → ¬ x ∩ y ∖ A = ∅
20 3 19 ralrimi ⊢ Tr ⁡ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A → ∀ x ∈ y ∖ A ¬ x ∩ y ∖ A = ∅
21 ralnex ⊢ ∀ x ∈ y ∖ A ¬ x ∩ y ∖ A = ∅ ↔ ¬ ∃ x ∈ y ∖ A x ∩ y ∖ A = ∅
22 20 21 sylib ⊢ Tr ⁡ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A → ¬ ∃ x ∈ y ∖ A x ∩ y ∖ A = ∅
23 vex ⊢ y ∈ V
24 23 difexi ⊢ y ∖ A ∈ V
25 zfreg ⊢ y ∖ A ∈ V ∧ y ∖ A ≠ ∅ → ∃ x ∈ y ∖ A x ∩ y ∖ A = ∅
26 24 25 mpan ⊢ y ∖ A ≠ ∅ → ∃ x ∈ y ∖ A x ∩ y ∖ A = ∅
27 26 necon1bi ⊢ ¬ ∃ x ∈ y ∖ A x ∩ y ∖ A = ∅ → y ∖ A = ∅
28 22 27 syl ⊢ Tr ⁡ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A → y ∖ A = ∅
29 ssdif0 ⊢ y ⊆ A ↔ y ∖ A = ∅
30 28 29 sylibr ⊢ Tr ⁡ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A → y ⊆ A
31 30 adantlr ⊢ Tr ⁡ y ∧ B ∈ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A → y ⊆ A
32 simplr ⊢ Tr ⁡ y ∧ B ∈ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A → B ∈ y
33 31 32 sseldd ⊢ Tr ⁡ y ∧ B ∈ y ∧ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A → B ∈ A
34 33 ex ⊢ Tr ⁡ y ∧ B ∈ y → ∀ x x ⊆ A → x ∈ A → B ∈ A
35 34 exlimiv ⊢ ∃ y Tr ⁡ y ∧ B ∈ y → ∀ x x ⊆ A → x ∈ A → B ∈ A
36 35 com12 ⊢ ∀ x x ⊆ A → x ∈ A → ∃ y Tr ⁡ y ∧ B ∈ y → B ∈ A