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Theorem ssrelf

Description: A subclass relationship depends only on a relation's ordered pairs. Theorem 3.2(i) of Monk1 p. 33. (Contributed by NM, 2-Aug-1994) (Proof shortened by Andrew Salmon, 27-Aug-2011) (Revised by Thierry Arnoux, 6-Nov-2017)

Ref Expression
Hypotheses eqrelrd2.1 ⊢ Ⅎ x φ
eqrelrd2.2 ⊢ Ⅎ y φ
eqrelrd2.3 ⊢ Ⅎ _ x A
eqrelrd2.4 ⊢ Ⅎ _ y A
eqrelrd2.5 ⊢ Ⅎ _ x B
eqrelrd2.6 ⊢ Ⅎ _ y B
Assertion ssrelf ⊢ Rel ⁡ A → A ⊆ B ↔ ∀ x ∀ y x y ∈ A → x y ∈ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 eqrelrd2.1 ⊢ Ⅎ x φ
2 eqrelrd2.2 ⊢ Ⅎ y φ
3 eqrelrd2.3 ⊢ Ⅎ _ x A
4 eqrelrd2.4 ⊢ Ⅎ _ y A
5 eqrelrd2.5 ⊢ Ⅎ _ x B
6 eqrelrd2.6 ⊢ Ⅎ _ y B
7 3 5 nfss ⊢ Ⅎ x A ⊆ B
8 4 6 nfss ⊢ Ⅎ y A ⊆ B
9 ssel ⊢ A ⊆ B → x y ∈ A → x y ∈ B
10 8 9 alrimi ⊢ A ⊆ B → ∀ y x y ∈ A → x y ∈ B
11 7 10 alrimi ⊢ A ⊆ B → ∀ x ∀ y x y ∈ A → x y ∈ B
12 eleq1 ⊢ z = x y → z ∈ A ↔ x y ∈ A
13 eleq1 ⊢ z = x y → z ∈ B ↔ x y ∈ B
14 12 13 imbi12d ⊢ z = x y → z ∈ A → z ∈ B ↔ x y ∈ A → x y ∈ B
15 14 biimprcd ⊢ x y ∈ A → x y ∈ B → z = x y → z ∈ A → z ∈ B
16 15 2alimi ⊢ ∀ x ∀ y x y ∈ A → x y ∈ B → ∀ x ∀ y z = x y → z ∈ A → z ∈ B
17 4 nfcri ⊢ Ⅎ y z ∈ A
18 6 nfcri ⊢ Ⅎ y z ∈ B
19 17 18 nfim ⊢ Ⅎ y z ∈ A → z ∈ B
20 19 19.23 ⊢ ∀ y z = x y → z ∈ A → z ∈ B ↔ ∃ y z = x y → z ∈ A → z ∈ B
21 20 albii ⊢ ∀ x ∀ y z = x y → z ∈ A → z ∈ B ↔ ∀ x ∃ y z = x y → z ∈ A → z ∈ B
22 3 nfcri ⊢ Ⅎ x z ∈ A
23 5 nfcri ⊢ Ⅎ x z ∈ B
24 22 23 nfim ⊢ Ⅎ x z ∈ A → z ∈ B
25 24 19.23 ⊢ ∀ x ∃ y z = x y → z ∈ A → z ∈ B ↔ ∃ x ∃ y z = x y → z ∈ A → z ∈ B
26 21 25 bitri ⊢ ∀ x ∀ y z = x y → z ∈ A → z ∈ B ↔ ∃ x ∃ y z = x y → z ∈ A → z ∈ B
27 16 26 sylib ⊢ ∀ x ∀ y x y ∈ A → x y ∈ B → ∃ x ∃ y z = x y → z ∈ A → z ∈ B
28 27 com23 ⊢ ∀ x ∀ y x y ∈ A → x y ∈ B → z ∈ A → ∃ x ∃ y z = x y → z ∈ B
29 28 a2d ⊢ ∀ x ∀ y x y ∈ A → x y ∈ B → z ∈ A → ∃ x ∃ y z = x y → z ∈ A → z ∈ B
30 29 alimdv ⊢ ∀ x ∀ y x y ∈ A → x y ∈ B → ∀ z z ∈ A → ∃ x ∃ y z = x y → ∀ z z ∈ A → z ∈ B
31 df-rel ⊢ Rel ⁡ A ↔ A ⊆ V × V
32 df-ss ⊢ A ⊆ V × V ↔ ∀ z z ∈ A → z ∈ V × V
33 elvv ⊢ z ∈ V × V ↔ ∃ x ∃ y z = x y
34 33 imbi2i ⊢ z ∈ A → z ∈ V × V ↔ z ∈ A → ∃ x ∃ y z = x y
35 34 albii ⊢ ∀ z z ∈ A → z ∈ V × V ↔ ∀ z z ∈ A → ∃ x ∃ y z = x y
36 31 32 35 3bitri ⊢ Rel ⁡ A ↔ ∀ z z ∈ A → ∃ x ∃ y z = x y
37 df-ss ⊢ A ⊆ B ↔ ∀ z z ∈ A → z ∈ B
38 30 36 37 3imtr4g ⊢ ∀ x ∀ y x y ∈ A → x y ∈ B → Rel ⁡ A → A ⊆ B
39 38 com12 ⊢ Rel ⁡ A → ∀ x ∀ y x y ∈ A → x y ∈ B → A ⊆ B
40 11 39 impbid2 ⊢ Rel ⁡ A → A ⊆ B ↔ ∀ x ∀ y x y ∈ A → x y ∈ B