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Theorem dffr7

Description: Alternate quantifier-free definition of a well-founded relation. (Contributed by Scott Fenton, 26-Aug-2026)

Ref Expression
Assertion dffr7 ( 𝑅 Fr 𝐴 ↔ ( 𝒫 𝐴 ∖ { ∅ } ) ⊆ Fix ( E ∘ ( V ∖ ( 𝑅 ∘ ◡ E ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 vex ⊢ 𝑥 ∈ V
2 1 elfix ⊢ ( 𝑥 ∈ Fix ( E ∘ ( V ∖ ( 𝑅 ∘ ◡ E ) ) ) ↔ 𝑥 ( E ∘ ( V ∖ ( 𝑅 ∘ ◡ E ) ) ) 𝑥 )
3 1 1 coep ⊢ ( 𝑥 ( E ∘ ( V ∖ ( 𝑅 ∘ ◡ E ) ) ) 𝑥 ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝑥 𝑥 ( V ∖ ( 𝑅 ∘ ◡ E ) ) 𝑦 )
4 vex ⊢ 𝑦 ∈ V
5 1 4 coepr ⊢ ( 𝑥 ( 𝑅 ∘ ◡ E ) 𝑦 ↔ ∃ 𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 𝑅 𝑦 )
6 5 notbii ⊢ ( ¬ 𝑥 ( 𝑅 ∘ ◡ E ) 𝑦 ↔ ¬ ∃ 𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 𝑅 𝑦 )
7 brv ⊢ 𝑥 V 𝑦
8 brdif ⊢ ( 𝑥 ( V ∖ ( 𝑅 ∘ ◡ E ) ) 𝑦 ↔ ( 𝑥 V 𝑦 ∧ ¬ 𝑥 ( 𝑅 ∘ ◡ E ) 𝑦 ) )
9 7 8 mpbiran ⊢ ( 𝑥 ( V ∖ ( 𝑅 ∘ ◡ E ) ) 𝑦 ↔ ¬ 𝑥 ( 𝑅 ∘ ◡ E ) 𝑦 )
10 ralnex ⊢ ( ∀ 𝑧 ∈ 𝑥 ¬ 𝑧 𝑅 𝑦 ↔ ¬ ∃ 𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 𝑅 𝑦 )
11 6 9 10 3bitr4i ⊢ ( 𝑥 ( V ∖ ( 𝑅 ∘ ◡ E ) ) 𝑦 ↔ ∀ 𝑧 ∈ 𝑥 ¬ 𝑧 𝑅 𝑦 )
12 11 rexbii ⊢ ( ∃ 𝑦 ∈ 𝑥 𝑥 ( V ∖ ( 𝑅 ∘ ◡ E ) ) 𝑦 ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝑥 ∀ 𝑧 ∈ 𝑥 ¬ 𝑧 𝑅 𝑦 )
13 2 3 12 3bitri ⊢ ( 𝑥 ∈ Fix ( E ∘ ( V ∖ ( 𝑅 ∘ ◡ E ) ) ) ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝑥 ∀ 𝑧 ∈ 𝑥 ¬ 𝑧 𝑅 𝑦 )
14 13 ralbii ⊢ ( ∀ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝐴 ∖ { ∅ } ) 𝑥 ∈ Fix ( E ∘ ( V ∖ ( 𝑅 ∘ ◡ E ) ) ) ↔ ∀ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝐴 ∖ { ∅ } ) ∃ 𝑦 ∈ 𝑥 ∀ 𝑧 ∈ 𝑥 ¬ 𝑧 𝑅 𝑦 )
15 dfss3 ⊢ ( ( 𝒫 𝐴 ∖ { ∅ } ) ⊆ Fix ( E ∘ ( V ∖ ( 𝑅 ∘ ◡ E ) ) ) ↔ ∀ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝐴 ∖ { ∅ } ) 𝑥 ∈ Fix ( E ∘ ( V ∖ ( 𝑅 ∘ ◡ E ) ) ) )
16 dffr6 ⊢ ( 𝑅 Fr 𝐴 ↔ ∀ 𝑥 ∈ ( 𝒫 𝐴 ∖ { ∅ } ) ∃ 𝑦 ∈ 𝑥 ∀ 𝑧 ∈ 𝑥 ¬ 𝑧 𝑅 𝑦 )
17 14 15 16 3bitr4ri ⊢ ( 𝑅 Fr 𝐴 ↔ ( 𝒫 𝐴 ∖ { ∅ } ) ⊆ Fix ( E ∘ ( V ∖ ( 𝑅 ∘ ◡ E ) ) ) )