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Theorem frpoinsg

Description: Well-Founded Induction Schema (variant). If a property passes from all elements less than y of a well-founded set-like partial order class A to y itself (induction hypothesis), then the property holds for all elements of A . (Contributed by Scott Fenton, 11-Feb-2022)

Ref Expression
Hypothesis frpoinsg.1 ⊢ R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A ∧ y ∈ A → ∀ z ∈ Pred R A y [˙z / y]˙ φ → φ
Assertion frpoinsg ⊢ R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A → ∀ y ∈ A φ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 frpoinsg.1 ⊢ R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A ∧ y ∈ A → ∀ z ∈ Pred R A y [˙z / y]˙ φ → φ
2 dfss3 ⊢ Pred R A w ⊆ y ∈ A | φ ↔ ∀ z ∈ Pred R A w z ∈ y ∈ A | φ
3 nfcv ⊢ Ⅎ _ y A
4 3 elrabsf ⊢ z ∈ y ∈ A | φ ↔ z ∈ A ∧ [˙z / y]˙ φ
5 4 simprbi ⊢ z ∈ y ∈ A | φ → [˙z / y]˙ φ
6 5 ralimi ⊢ ∀ z ∈ Pred R A w z ∈ y ∈ A | φ → ∀ z ∈ Pred R A w [˙z / y]˙ φ
7 2 6 sylbi ⊢ Pred R A w ⊆ y ∈ A | φ → ∀ z ∈ Pred R A w [˙z / y]˙ φ
8 nfv ⊢ Ⅎ y R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A ∧ w ∈ A
9 nfcv ⊢ Ⅎ _ y Pred R A w
10 nfsbc1v ⊢ Ⅎ y [˙z / y]˙ φ
11 9 10 nfralw ⊢ Ⅎ y ∀ z ∈ Pred R A w [˙z / y]˙ φ
12 nfsbc1v ⊢ Ⅎ y [˙w / y]˙ φ
13 11 12 nfim ⊢ Ⅎ y ∀ z ∈ Pred R A w [˙z / y]˙ φ → [˙w / y]˙ φ
14 8 13 nfim ⊢ Ⅎ y R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A ∧ w ∈ A → ∀ z ∈ Pred R A w [˙z / y]˙ φ → [˙w / y]˙ φ
15 eleq1w ⊢ y = w → y ∈ A ↔ w ∈ A
16 15 anbi2d ⊢ y = w → R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A ∧ y ∈ A ↔ R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A ∧ w ∈ A
17 predeq3 ⊢ y = w → Pred R A y = Pred R A w
18 17 raleqdv ⊢ y = w → ∀ z ∈ Pred R A y [˙z / y]˙ φ ↔ ∀ z ∈ Pred R A w [˙z / y]˙ φ
19 sbceq1a ⊢ y = w → φ ↔ [˙w / y]˙ φ
20 18 19 imbi12d ⊢ y = w → ∀ z ∈ Pred R A y [˙z / y]˙ φ → φ ↔ ∀ z ∈ Pred R A w [˙z / y]˙ φ → [˙w / y]˙ φ
21 16 20 imbi12d ⊢ y = w → R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A ∧ y ∈ A → ∀ z ∈ Pred R A y [˙z / y]˙ φ → φ ↔ R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A ∧ w ∈ A → ∀ z ∈ Pred R A w [˙z / y]˙ φ → [˙w / y]˙ φ
22 14 21 1 chvarfv ⊢ R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A ∧ w ∈ A → ∀ z ∈ Pred R A w [˙z / y]˙ φ → [˙w / y]˙ φ
23 7 22 syl5 ⊢ R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A ∧ w ∈ A → Pred R A w ⊆ y ∈ A | φ → [˙w / y]˙ φ
24 simpr ⊢ R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A ∧ w ∈ A → w ∈ A
25 23 24 jctild ⊢ R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A ∧ w ∈ A → Pred R A w ⊆ y ∈ A | φ → w ∈ A ∧ [˙w / y]˙ φ
26 3 elrabsf ⊢ w ∈ y ∈ A | φ ↔ w ∈ A ∧ [˙w / y]˙ φ
27 25 26 imbitrrdi ⊢ R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A ∧ w ∈ A → Pred R A w ⊆ y ∈ A | φ → w ∈ y ∈ A | φ
28 27 ralrimiva ⊢ R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A → ∀ w ∈ A Pred R A w ⊆ y ∈ A | φ → w ∈ y ∈ A | φ
29 ssrab2 ⊢ y ∈ A | φ ⊆ A
30 28 29 jctil ⊢ R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A → y ∈ A | φ ⊆ A ∧ ∀ w ∈ A Pred R A w ⊆ y ∈ A | φ → w ∈ y ∈ A | φ
31 frpoind ⊢ R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A ∧ y ∈ A | φ ⊆ A ∧ ∀ w ∈ A Pred R A w ⊆ y ∈ A | φ → w ∈ y ∈ A | φ → A = y ∈ A | φ
32 30 31 mpdan ⊢ R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A → A = y ∈ A | φ
33 rabid2 ⊢ A = y ∈ A | φ ↔ ∀ y ∈ A φ
34 32 33 sylib ⊢ R Fr A ∧ R Po A ∧ R Se A → ∀ y ∈ A φ