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Description: Lemma for unfolding different forms of the Succ function. (Contributed by Scott Fenton, 14-Apr-2014) (Revised by Mario Carneiro, 19-Apr-2014)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypotheses | brsuccf.1 | ⊢ 𝐴 ∈ V | |
| brsuccf.2 | ⊢ 𝐵 ∈ V | ||
| Assertion | lemsuccf | ⊢ ( ∃ 𝑥 ( 𝐴 ( I ⊗ Singleton ) 𝑥 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ↔ 𝐵 = suc 𝐴 ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | brsuccf.1 | ⊢ 𝐴 ∈ V | |
| 2 | brsuccf.2 | ⊢ 𝐵 ∈ V | |
| 3 | opex | ⊢ 〈 𝐴 , { 𝐴 } 〉 ∈ V | |
| 4 | breq1 | ⊢ ( 𝑥 = 〈 𝐴 , { 𝐴 } 〉 → ( 𝑥 Cup 𝐵 ↔ 〈 𝐴 , { 𝐴 } 〉 Cup 𝐵 ) ) | |
| 5 | 3 4 | ceqsexv | ⊢ ( ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 〈 𝐴 , { 𝐴 } 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ↔ 〈 𝐴 , { 𝐴 } 〉 Cup 𝐵 ) |
| 6 | snex | ⊢ { 𝐴 } ∈ V | |
| 7 | 1 6 2 | brcup | ⊢ ( 〈 𝐴 , { 𝐴 } 〉 Cup 𝐵 ↔ 𝐵 = ( 𝐴 ∪ { 𝐴 } ) ) |
| 8 | 5 7 | bitri | ⊢ ( ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 〈 𝐴 , { 𝐴 } 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ↔ 𝐵 = ( 𝐴 ∪ { 𝐴 } ) ) |
| 9 | 1 | brtxp2 | ⊢ ( 𝐴 ( I ⊗ Singleton ) 𝑥 ↔ ∃ 𝑎 ∃ 𝑏 ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ) |
| 10 | 9 | anbi1i | ⊢ ( ( 𝐴 ( I ⊗ Singleton ) 𝑥 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ↔ ( ∃ 𝑎 ∃ 𝑏 ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) |
| 11 | 3anass | ⊢ ( ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ↔ ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ ( 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ) ) | |
| 12 | 11 | anbi1i | ⊢ ( ( ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ↔ ( ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ ( 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ) ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) |
| 13 | an32 | ⊢ ( ( ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ ( 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ) ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ↔ ( ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ∧ ( 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ) ) | |
| 14 | vex | ⊢ 𝑎 ∈ V | |
| 15 | 14 | ideq | ⊢ ( 𝐴 I 𝑎 ↔ 𝐴 = 𝑎 ) |
| 16 | eqcom | ⊢ ( 𝐴 = 𝑎 ↔ 𝑎 = 𝐴 ) | |
| 17 | 15 16 | bitri | ⊢ ( 𝐴 I 𝑎 ↔ 𝑎 = 𝐴 ) |
| 18 | vex | ⊢ 𝑏 ∈ V | |
| 19 | 1 18 | brsingle | ⊢ ( 𝐴 Singleton 𝑏 ↔ 𝑏 = { 𝐴 } ) |
| 20 | 17 19 | anbi12i | ⊢ ( ( 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ↔ ( 𝑎 = 𝐴 ∧ 𝑏 = { 𝐴 } ) ) |
| 21 | 20 | anbi1i | ⊢ ( ( ( 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ∧ ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) ↔ ( ( 𝑎 = 𝐴 ∧ 𝑏 = { 𝐴 } ) ∧ ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) ) |
| 22 | ancom | ⊢ ( ( ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ∧ ( 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ) ↔ ( ( 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ∧ ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) ) | |
| 23 | df-3an | ⊢ ( ( 𝑎 = 𝐴 ∧ 𝑏 = { 𝐴 } ∧ ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) ↔ ( ( 𝑎 = 𝐴 ∧ 𝑏 = { 𝐴 } ) ∧ ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) ) | |
| 24 | 21 22 23 | 3bitr4i | ⊢ ( ( ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ∧ ( 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ) ↔ ( 𝑎 = 𝐴 ∧ 𝑏 = { 𝐴 } ∧ ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) ) |
| 25 | 12 13 24 | 3bitri | ⊢ ( ( ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ↔ ( 𝑎 = 𝐴 ∧ 𝑏 = { 𝐴 } ∧ ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) ) |
| 26 | 25 | 2exbii | ⊢ ( ∃ 𝑎 ∃ 𝑏 ( ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ↔ ∃ 𝑎 ∃ 𝑏 ( 𝑎 = 𝐴 ∧ 𝑏 = { 𝐴 } ∧ ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) ) |
| 27 | 19.41vv | ⊢ ( ∃ 𝑎 ∃ 𝑏 ( ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ↔ ( ∃ 𝑎 ∃ 𝑏 ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) | |
| 28 | opeq1 | ⊢ ( 𝑎 = 𝐴 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 〈 𝐴 , 𝑏 〉 ) | |
| 29 | 28 | eqeq2d | ⊢ ( 𝑎 = 𝐴 → ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ↔ 𝑥 = 〈 𝐴 , 𝑏 〉 ) ) |
| 30 | 29 | anbi1d | ⊢ ( 𝑎 = 𝐴 → ( ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ↔ ( 𝑥 = 〈 𝐴 , 𝑏 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) ) |
| 31 | opeq2 | ⊢ ( 𝑏 = { 𝐴 } → 〈 𝐴 , 𝑏 〉 = 〈 𝐴 , { 𝐴 } 〉 ) | |
| 32 | 31 | eqeq2d | ⊢ ( 𝑏 = { 𝐴 } → ( 𝑥 = 〈 𝐴 , 𝑏 〉 ↔ 𝑥 = 〈 𝐴 , { 𝐴 } 〉 ) ) |
| 33 | 32 | anbi1d | ⊢ ( 𝑏 = { 𝐴 } → ( ( 𝑥 = 〈 𝐴 , 𝑏 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ↔ ( 𝑥 = 〈 𝐴 , { 𝐴 } 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) ) |
| 34 | 1 6 30 33 | ceqsex2v | ⊢ ( ∃ 𝑎 ∃ 𝑏 ( 𝑎 = 𝐴 ∧ 𝑏 = { 𝐴 } ∧ ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) ↔ ( 𝑥 = 〈 𝐴 , { 𝐴 } 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) |
| 35 | 26 27 34 | 3bitr3i | ⊢ ( ( ∃ 𝑎 ∃ 𝑏 ( 𝑥 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∧ 𝐴 I 𝑎 ∧ 𝐴 Singleton 𝑏 ) ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ↔ ( 𝑥 = 〈 𝐴 , { 𝐴 } 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) |
| 36 | 10 35 | bitri | ⊢ ( ( 𝐴 ( I ⊗ Singleton ) 𝑥 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ↔ ( 𝑥 = 〈 𝐴 , { 𝐴 } 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) |
| 37 | 36 | exbii | ⊢ ( ∃ 𝑥 ( 𝐴 ( I ⊗ Singleton ) 𝑥 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ↔ ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 〈 𝐴 , { 𝐴 } 〉 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ) |
| 38 | df-suc | ⊢ suc 𝐴 = ( 𝐴 ∪ { 𝐴 } ) | |
| 39 | 38 | eqeq2i | ⊢ ( 𝐵 = suc 𝐴 ↔ 𝐵 = ( 𝐴 ∪ { 𝐴 } ) ) |
| 40 | 8 37 39 | 3bitr4i | ⊢ ( ∃ 𝑥 ( 𝐴 ( I ⊗ Singleton ) 𝑥 ∧ 𝑥 Cup 𝐵 ) ↔ 𝐵 = suc 𝐴 ) |