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Theorem wereu2

Description: A nonempty subclass of an R -well-ordered and R -setlike class has a unique R -minimal element. Proposition 6.26 of TakeutiZaring p. 31. (Contributed by Scott Fenton, 29-Jan-2011) (Revised by Mario Carneiro, 24-Jun-2015)

Ref Expression
Assertion wereu2 ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → ∃! x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 n0 ⊢ B ≠ ∅ ↔ ∃ z z ∈ B
2 rabeq0 ⊢ w ∈ B | w R z = ∅ ↔ ∀ w ∈ B ¬ w R z
3 breq1 ⊢ y = w → y R x ↔ w R x
4 3 notbid ⊢ y = w → ¬ y R x ↔ ¬ w R x
5 4 cbvralvw ⊢ ∀ y ∈ B ¬ y R x ↔ ∀ w ∈ B ¬ w R x
6 breq2 ⊢ x = z → w R x ↔ w R z
7 6 notbid ⊢ x = z → ¬ w R x ↔ ¬ w R z
8 7 ralbidv ⊢ x = z → ∀ w ∈ B ¬ w R x ↔ ∀ w ∈ B ¬ w R z
9 5 8 bitrid ⊢ x = z → ∀ y ∈ B ¬ y R x ↔ ∀ w ∈ B ¬ w R z
10 9 rspcev ⊢ z ∈ B ∧ ∀ w ∈ B ¬ w R z → ∃ x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x
11 10 ex ⊢ z ∈ B → ∀ w ∈ B ¬ w R z → ∃ x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x
12 11 ad2antll ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → ∀ w ∈ B ¬ w R z → ∃ x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x
13 2 12 biimtrid ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → w ∈ B | w R z = ∅ → ∃ x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x
14 simprl ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → B ⊆ A
15 simplr ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → R Se A
16 sess2 ⊢ B ⊆ A → R Se A → R Se B
17 14 15 16 sylc ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → R Se B
18 simprr ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → z ∈ B
19 seex ⊢ R Se B ∧ z ∈ B → w ∈ B | w R z ∈ V
20 17 18 19 syl2anc ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → w ∈ B | w R z ∈ V
21 wefr ⊢ R We A → R Fr A
22 21 ad2antrr ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → R Fr A
23 ssrab2 ⊢ w ∈ B | w R z ⊆ B
24 23 14 sstrid ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → w ∈ B | w R z ⊆ A
25 fri ⊢ w ∈ B | w R z ∈ V ∧ R Fr A ∧ w ∈ B | w R z ⊆ A ∧ w ∈ B | w R z ≠ ∅ → ∃ x ∈ w ∈ B | w R z ∀ y ∈ w ∈ B | w R z ¬ y R x
26 25 expr ⊢ w ∈ B | w R z ∈ V ∧ R Fr A ∧ w ∈ B | w R z ⊆ A → w ∈ B | w R z ≠ ∅ → ∃ x ∈ w ∈ B | w R z ∀ y ∈ w ∈ B | w R z ¬ y R x
27 20 22 24 26 syl21anc ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → w ∈ B | w R z ≠ ∅ → ∃ x ∈ w ∈ B | w R z ∀ y ∈ w ∈ B | w R z ¬ y R x
28 breq1 ⊢ w = x → w R z ↔ x R z
29 28 rexrab ⊢ ∃ x ∈ w ∈ B | w R z ∀ y ∈ w ∈ B | w R z ¬ y R x ↔ ∃ x ∈ B x R z ∧ ∀ y ∈ w ∈ B | w R z ¬ y R x
30 breq1 ⊢ w = y → w R z ↔ y R z
31 30 ralrab ⊢ ∀ y ∈ w ∈ B | w R z ¬ y R x ↔ ∀ y ∈ B y R z → ¬ y R x
32 weso ⊢ R We A → R Or A
33 32 ad2antrr ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → R Or A
34 soss ⊢ B ⊆ A → R Or A → R Or B
35 14 33 34 sylc ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → R Or B
36 35 ad2antrr ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → R Or B
37 simpr ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → y ∈ B
38 simplr ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x ∈ B
39 18 ad2antrr ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → z ∈ B
40 sotr ⊢ R Or B ∧ y ∈ B ∧ x ∈ B ∧ z ∈ B → y R x ∧ x R z → y R z
41 36 37 38 39 40 syl13anc ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → y R x ∧ x R z → y R z
42 41 ancomsd ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x R z ∧ y R x → y R z
43 42 expdimp ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ x R z → y R x → y R z
44 43 an32s ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B ∧ x ∈ B ∧ x R z ∧ y ∈ B → y R x → y R z
45 44 con3d ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B ∧ x ∈ B ∧ x R z ∧ y ∈ B → ¬ y R z → ¬ y R x
46 idd ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B ∧ x ∈ B ∧ x R z ∧ y ∈ B → ¬ y R x → ¬ y R x
47 45 46 jad ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B ∧ x ∈ B ∧ x R z ∧ y ∈ B → y R z → ¬ y R x → ¬ y R x
48 47 ralimdva ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B ∧ x ∈ B ∧ x R z → ∀ y ∈ B y R z → ¬ y R x → ∀ y ∈ B ¬ y R x
49 31 48 biimtrid ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B ∧ x ∈ B ∧ x R z → ∀ y ∈ w ∈ B | w R z ¬ y R x → ∀ y ∈ B ¬ y R x
50 49 expimpd ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B ∧ x ∈ B → x R z ∧ ∀ y ∈ w ∈ B | w R z ¬ y R x → ∀ y ∈ B ¬ y R x
51 50 reximdva ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → ∃ x ∈ B x R z ∧ ∀ y ∈ w ∈ B | w R z ¬ y R x → ∃ x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x
52 29 51 biimtrid ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → ∃ x ∈ w ∈ B | w R z ∀ y ∈ w ∈ B | w R z ¬ y R x → ∃ x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x
53 27 52 syld ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → w ∈ B | w R z ≠ ∅ → ∃ x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x
54 13 53 pm2.61dne ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ z ∈ B → ∃ x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x
55 54 expr ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A → z ∈ B → ∃ x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x
56 55 exlimdv ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A → ∃ z z ∈ B → ∃ x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x
57 1 56 biimtrid ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A → B ≠ ∅ → ∃ x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x
58 57 impr ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → ∃ x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x
59 simprl ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → B ⊆ A
60 32 ad2antrr ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → R Or A
61 59 60 34 sylc ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → R Or B
62 somo ⊢ R Or B → ∃* x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x
63 61 62 syl ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → ∃* x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x
64 reu5 ⊢ ∃! x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x ↔ ∃ x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x ∧ ∃* x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x
65 58 63 64 sylanbrc ⊢ R We A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → ∃! x ∈ B ∀ y ∈ B ¬ y R x