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Theorem frind

Description: A subclass of a well-founded class A with the property that whenever it contains all predecessors of an element of A it also contains that element, is equal to A . Compare wfi and tfi , which are special cases of this theorem that do not require the axiom of infinity. (Contributed by Scott Fenton, 6-Feb-2011) (Revised by Mario Carneiro, 26-Jun-2015)

Ref Expression
Assertion frind ⊢ R Fr A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ ∀ y ∈ A Pred R A y ⊆ B → y ∈ B → A = B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ssdif0 ⊢ A ⊆ B ↔ A ∖ B = ∅
2 1 necon3bbii ⊢ ¬ A ⊆ B ↔ A ∖ B ≠ ∅
3 difss ⊢ A ∖ B ⊆ A
4 frmin ⊢ R Fr A ∧ R Se A ∧ A ∖ B ⊆ A ∧ A ∖ B ≠ ∅ → ∃ y ∈ A ∖ B Pred R A ∖ B y = ∅
5 eldif ⊢ y ∈ A ∖ B ↔ y ∈ A ∧ ¬ y ∈ B
6 5 anbi1i ⊢ y ∈ A ∖ B ∧ Pred R A ∖ B y = ∅ ↔ y ∈ A ∧ ¬ y ∈ B ∧ Pred R A ∖ B y = ∅
7 anass ⊢ y ∈ A ∧ ¬ y ∈ B ∧ Pred R A ∖ B y = ∅ ↔ y ∈ A ∧ ¬ y ∈ B ∧ Pred R A ∖ B y = ∅
8 ancom ⊢ ¬ y ∈ B ∧ Pred R A ∖ B y = ∅ ↔ Pred R A ∖ B y = ∅ ∧ ¬ y ∈ B
9 indif2 ⊢ R -1 y ∩ A ∖ B = R -1 y ∩ A ∖ B
10 df-pred ⊢ Pred R A ∖ B y = A ∖ B ∩ R -1 y
11 incom ⊢ A ∖ B ∩ R -1 y = R -1 y ∩ A ∖ B
12 10 11 eqtri ⊢ Pred R A ∖ B y = R -1 y ∩ A ∖ B
13 df-pred ⊢ Pred R A y = A ∩ R -1 y
14 incom ⊢ A ∩ R -1 y = R -1 y ∩ A
15 13 14 eqtri ⊢ Pred R A y = R -1 y ∩ A
16 15 difeq1i ⊢ Pred R A y ∖ B = R -1 y ∩ A ∖ B
17 9 12 16 3eqtr4i ⊢ Pred R A ∖ B y = Pred R A y ∖ B
18 17 eqeq1i ⊢ Pred R A ∖ B y = ∅ ↔ Pred R A y ∖ B = ∅
19 ssdif0 ⊢ Pred R A y ⊆ B ↔ Pred R A y ∖ B = ∅
20 18 19 bitr4i ⊢ Pred R A ∖ B y = ∅ ↔ Pred R A y ⊆ B
21 20 anbi1i ⊢ Pred R A ∖ B y = ∅ ∧ ¬ y ∈ B ↔ Pred R A y ⊆ B ∧ ¬ y ∈ B
22 8 21 bitri ⊢ ¬ y ∈ B ∧ Pred R A ∖ B y = ∅ ↔ Pred R A y ⊆ B ∧ ¬ y ∈ B
23 22 anbi2i ⊢ y ∈ A ∧ ¬ y ∈ B ∧ Pred R A ∖ B y = ∅ ↔ y ∈ A ∧ Pred R A y ⊆ B ∧ ¬ y ∈ B
24 6 7 23 3bitri ⊢ y ∈ A ∖ B ∧ Pred R A ∖ B y = ∅ ↔ y ∈ A ∧ Pred R A y ⊆ B ∧ ¬ y ∈ B
25 24 rexbii2 ⊢ ∃ y ∈ A ∖ B Pred R A ∖ B y = ∅ ↔ ∃ y ∈ A Pred R A y ⊆ B ∧ ¬ y ∈ B
26 rexanali ⊢ ∃ y ∈ A Pred R A y ⊆ B ∧ ¬ y ∈ B ↔ ¬ ∀ y ∈ A Pred R A y ⊆ B → y ∈ B
27 25 26 bitri ⊢ ∃ y ∈ A ∖ B Pred R A ∖ B y = ∅ ↔ ¬ ∀ y ∈ A Pred R A y ⊆ B → y ∈ B
28 4 27 sylib ⊢ R Fr A ∧ R Se A ∧ A ∖ B ⊆ A ∧ A ∖ B ≠ ∅ → ¬ ∀ y ∈ A Pred R A y ⊆ B → y ∈ B
29 28 ex ⊢ R Fr A ∧ R Se A → A ∖ B ⊆ A ∧ A ∖ B ≠ ∅ → ¬ ∀ y ∈ A Pred R A y ⊆ B → y ∈ B
30 3 29 mpani ⊢ R Fr A ∧ R Se A → A ∖ B ≠ ∅ → ¬ ∀ y ∈ A Pred R A y ⊆ B → y ∈ B
31 2 30 biimtrid ⊢ R Fr A ∧ R Se A → ¬ A ⊆ B → ¬ ∀ y ∈ A Pred R A y ⊆ B → y ∈ B
32 31 con4d ⊢ R Fr A ∧ R Se A → ∀ y ∈ A Pred R A y ⊆ B → y ∈ B → A ⊆ B
33 32 imp ⊢ R Fr A ∧ R Se A ∧ ∀ y ∈ A Pred R A y ⊆ B → y ∈ B → A ⊆ B
34 33 adantrl ⊢ R Fr A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ ∀ y ∈ A Pred R A y ⊆ B → y ∈ B → A ⊆ B
35 simprl ⊢ R Fr A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ ∀ y ∈ A Pred R A y ⊆ B → y ∈ B → B ⊆ A
36 34 35 eqssd ⊢ R Fr A ∧ R Se A ∧ B ⊆ A ∧ ∀ y ∈ A Pred R A y ⊆ B → y ∈ B → A = B