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Theorem suc11reg

Description: The successor operation behaves like a one-to-one function (assuming the Axiom of Regularity). Exercise 35 of Enderton p. 208 and its converse. (Contributed by NM, 25-Oct-2003)

Ref Expression
Assertion suc11reg sucA=sucBA=B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 en2lp ¬ABBA
2 ianor ¬ABBA¬AB¬BA
3 1 2 mpbi ¬AB¬BA
4 sucidg AVAsucA
5 eleq2 sucA=sucBAsucAAsucB
6 4 5 syl5ibcom AVsucA=sucBAsucB
7 elsucg AVAsucBABA=B
8 6 7 sylibd AVsucA=sucBABA=B
9 8 imp AVsucA=sucBABA=B
10 9 ord AVsucA=sucB¬ABA=B
11 10 ex AVsucA=sucB¬ABA=B
12 11 com23 AV¬ABsucA=sucBA=B
13 sucidg BVBsucB
14 eleq2 sucA=sucBBsucABsucB
15 13 14 syl5ibrcom BVsucA=sucBBsucA
16 elsucg BVBsucABAB=A
17 15 16 sylibd BVsucA=sucBBAB=A
18 17 imp BVsucA=sucBBAB=A
19 18 ord BVsucA=sucB¬BAB=A
20 eqcom B=AA=B
21 19 20 imbitrdi BVsucA=sucB¬BAA=B
22 21 ex BVsucA=sucB¬BAA=B
23 22 com23 BV¬BAsucA=sucBA=B
24 12 23 jaao AVBV¬AB¬BAsucA=sucBA=B
25 3 24 mpi AVBVsucA=sucBA=B
26 sucexb AVsucAV
27 sucexb BVsucBV
28 27 notbii ¬BV¬sucBV
29 nelneq sucAV¬sucBV¬sucA=sucB
30 26 28 29 syl2anb AV¬BV¬sucA=sucB
31 30 pm2.21d AV¬BVsucA=sucBA=B
32 eqcom sucA=sucBsucB=sucA
33 26 notbii ¬AV¬sucAV
34 nelneq sucBV¬sucAV¬sucB=sucA
35 27 33 34 syl2anb BV¬AV¬sucB=sucA
36 35 ancoms ¬AVBV¬sucB=sucA
37 36 pm2.21d ¬AVBVsucB=sucAA=B
38 32 37 biimtrid ¬AVBVsucA=sucBA=B
39 sucprc ¬AVsucA=A
40 sucprc ¬BVsucB=B
41 39 40 eqeqan12d ¬AV¬BVsucA=sucBA=B
42 41 biimpd ¬AV¬BVsucA=sucBA=B
43 25 31 38 42 4cases sucA=sucBA=B
44 suceq A=BsucA=sucB
45 43 44 impbii sucA=sucBA=B