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Theorem srepdflem2

Description: Lemma for srepdf . (Contributed by BTernaryTau, 30-Sep-2026)

Ref Expression
Hypotheses srepdflem2.1 ⊢ Ⅎ f φ
srepdflem2.2 ⊢ Ⅎ w φ
srepdflem2.3 ⊢ Ⅎ y φ
srepdflem2.4 ⊢ Ⅎ z φ
srepdflem2.5 ⊢ φ → x ∈ M
srepdflem2.6 ⊢ φ → ∀ w ∈ M ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z → z = y → ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z
srepdflem2.7 ⊢ φ → ∀ w ∈ M ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M ∀ y ψ → z = y
srepdflem2.8 ⊢ F = G ↾ x
srepdflem2.9 ⊢ G = w z | w ∈ M ∧ z ∈ M ∧ ∀ y ψ
Assertion srepdflem2 ⊢ φ → ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y ψ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 srepdflem2.1 ⊢ Ⅎ f φ
2 srepdflem2.2 ⊢ Ⅎ w φ
3 srepdflem2.3 ⊢ Ⅎ y φ
4 srepdflem2.4 ⊢ Ⅎ z φ
5 srepdflem2.5 ⊢ φ → x ∈ M
6 srepdflem2.6 ⊢ φ → ∀ w ∈ M ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z → z = y → ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z
7 srepdflem2.7 ⊢ φ → ∀ w ∈ M ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M ∀ y ψ → z = y
8 srepdflem2.8 ⊢ F = G ↾ x
9 srepdflem2.9 ⊢ G = w z | w ∈ M ∧ z ∈ M ∧ ∀ y ψ
10 nfa1 ⊢ Ⅎ y ∀ y ψ
11 10 rmo2i ⊢ ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M ∀ y ψ → z = y → ∃* z ∈ M ∀ y ψ
12 11 ralimi ⊢ ∀ w ∈ M ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M ∀ y ψ → z = y → ∀ w ∈ M ∃* z ∈ M ∀ y ψ
13 funopab ⊢ Fun ⁡ w z | w ∈ M ∧ z ∈ M ∧ ∀ y ψ ↔ ∀ w ∃* z w ∈ M ∧ z ∈ M ∧ ∀ y ψ
14 9 funeqi ⊢ Fun ⁡ G ↔ Fun ⁡ w z | w ∈ M ∧ z ∈ M ∧ ∀ y ψ
15 2reu5lem2 ⊢ ∀ w ∈ M ∃* z ∈ M ∀ y ψ ↔ ∀ w ∃* z w ∈ M ∧ z ∈ M ∧ ∀ y ψ
16 13 14 15 3bitr4i ⊢ Fun ⁡ G ↔ ∀ w ∈ M ∃* z ∈ M ∀ y ψ
17 12 16 sylibr ⊢ ∀ w ∈ M ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M ∀ y ψ → z = y → Fun ⁡ G
18 resfunexg ⊢ Fun ⁡ G ∧ x ∈ V → G ↾ x ∈ V
19 18 elvd ⊢ Fun ⁡ G → G ↾ x ∈ V
20 7 17 19 3syl ⊢ φ → G ↾ x ∈ V
21 8 20 eqeltrid ⊢ φ → F ∈ V
22 elex2 ⊢ x ∈ M → ∃ y y ∈ M
23 rmoeq ⊢ ∃* z ∈ M z = f ⁡ w
24 simp3 ⊢ Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z → f ⁡ w = z
25 24 eqcomd ⊢ Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z → z = f ⁡ w
26 25 spsv ⊢ ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z → z = f ⁡ w
27 26 rmoimi ⊢ ∃* z ∈ M z = f ⁡ w → ∃* z ∈ M ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z
28 23 27 ax-mp ⊢ ∃* z ∈ M ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z
29 nfa1 ⊢ Ⅎ y ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z
30 29 rmo6 ⊢ ∃* z ∈ M ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z ↔ ∃ y y ∈ M → ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z → z = y
31 28 30 mpbi ⊢ ∃ y y ∈ M → ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z → z = y
32 5 22 31 3syl ⊢ φ → ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z → z = y
33 32 adantr ⊢ φ ∧ w ∈ M → ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z → z = y
34 2 33 ralrimia ⊢ φ → ∀ w ∈ M ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z → z = y
35 34 6 mpd ⊢ φ → ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z
36 1 35 alrimi ⊢ φ → ∀ f ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z
37 nfv ⊢ Ⅎ y w ∈ M
38 nfv ⊢ Ⅎ y z ∈ M
39 37 38 10 nf3an ⊢ Ⅎ y w ∈ M ∧ z ∈ M ∧ ∀ y ψ
40 39 nfopab ⊢ Ⅎ _ y w z | w ∈ M ∧ z ∈ M ∧ ∀ y ψ
41 9 40 nfcxfr ⊢ Ⅎ _ y G
42 nfcv ⊢ Ⅎ _ y x
43 41 42 nfres ⊢ Ⅎ _ y G ↾ x
44 8 43 nfcxfr ⊢ Ⅎ _ y F
45 44 nfeq2 ⊢ Ⅎ y f = F
46 nfopab2 ⊢ Ⅎ _ z w z | w ∈ M ∧ z ∈ M ∧ ∀ y ψ
47 9 46 nfcxfr ⊢ Ⅎ _ z G
48 nfcv ⊢ Ⅎ _ z x
49 47 48 nfres ⊢ Ⅎ _ z G ↾ x
50 8 49 nfcxfr ⊢ Ⅎ _ z F
51 50 nfeq2 ⊢ Ⅎ z f = F
52 nfopab1 ⊢ Ⅎ _ w w z | w ∈ M ∧ z ∈ M ∧ ∀ y ψ
53 9 52 nfcxfr ⊢ Ⅎ _ w G
54 nfcv ⊢ Ⅎ _ w x
55 53 54 nfres ⊢ Ⅎ _ w G ↾ x
56 8 55 nfcxfr ⊢ Ⅎ _ w F
57 56 nfeq2 ⊢ Ⅎ w f = F
58 funeq ⊢ f = F → Fun ⁡ f ↔ Fun ⁡ F
59 dmeq ⊢ f = F → dom ⁡ f = dom ⁡ F
60 59 eleq2d ⊢ f = F → w ∈ dom ⁡ f ↔ w ∈ dom ⁡ F
61 fveq1 ⊢ f = F → f ⁡ w = F ⁡ w
62 61 eqeq1d ⊢ f = F → f ⁡ w = z ↔ F ⁡ w = z
63 58 60 62 3anbi123d ⊢ f = F → Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z ↔ Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z
64 45 63 albid ⊢ f = F → ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z ↔ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z
65 64 anbi2d ⊢ f = F → w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z ↔ w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z
66 57 65 rexbid ⊢ f = F → ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z
67 66 bibi2d ⊢ f = F → z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z ↔ z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z
68 51 67 ralbid ⊢ f = F → ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z ↔ ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z
69 45 68 rexbid ⊢ f = F → ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z ↔ ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z
70 69 spcgv ⊢ F ∈ V → ∀ f ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ f ∧ w ∈ dom ⁡ f ∧ f ⁡ w = z → ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z
71 21 36 70 sylc ⊢ φ → ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z
72 2 7 8 9 srepdflem1 ⊢ φ ∧ z ∈ M → ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y ψ ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z
73 biantr ⊢ z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z ∧ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y ψ ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z → z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y ψ
74 72 73 sylan2 ⊢ z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z ∧ φ ∧ z ∈ M → z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y ψ
75 74 expcom ⊢ φ ∧ z ∈ M → z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z → z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y ψ
76 4 75 ralimdaa ⊢ φ → ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z → ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y ψ
77 76 a1d ⊢ φ → y ∈ M → ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z → ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y ψ
78 3 77 reximdai ⊢ φ → ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y Fun ⁡ F ∧ w ∈ dom ⁡ F ∧ F ⁡ w = z → ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y ψ
79 71 78 mpd ⊢ φ → ∃ y ∈ M ∀ z ∈ M z ∈ y ↔ ∃ w ∈ M w ∈ x ∧ ∀ y ψ