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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) Remove dependency on ax-sep , ax-nul , ax-pr . (Revised by KP, 25-Oct-2021) Remove dependency on ax-12 . (Revised by SN, 11-Dec-2024)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | ssrel | ⊢ ( Rel 𝐴 → ( 𝐴 ⊆ 𝐵 ↔ ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐴 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐵 ) ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | ssel | ⊢ ( 𝐴 ⊆ 𝐵 → ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐴 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐵 ) ) | |
| 2 | 1 | alrimivv | ⊢ ( 𝐴 ⊆ 𝐵 → ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐴 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐵 ) ) |
| 3 | df-rel | ⊢ ( Rel 𝐴 ↔ 𝐴 ⊆ ( V × V ) ) | |
| 4 | df-ss | ⊢ ( 𝐴 ⊆ ( V × V ) ↔ ∀ 𝑧 ( 𝑧 ∈ 𝐴 → 𝑧 ∈ ( V × V ) ) ) | |
| 5 | 3 4 | sylbb | ⊢ ( Rel 𝐴 → ∀ 𝑧 ( 𝑧 ∈ 𝐴 → 𝑧 ∈ ( V × V ) ) ) |
| 6 | elopabw | ⊢ ( 𝑧 ∈ V → ( 𝑧 ∈ { 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∣ ( 𝑥 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V ) } ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ( 𝑥 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V ) ) ) ) | |
| 7 | 6 | elv | ⊢ ( 𝑧 ∈ { 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∣ ( 𝑥 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V ) } ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ( 𝑥 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V ) ) ) |
| 8 | simpl | ⊢ ( ( 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ( 𝑥 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V ) ) → 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) | |
| 9 | 8 | 2eximi | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ( 𝑥 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V ) ) → ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) |
| 10 | 7 9 | sylbi | ⊢ ( 𝑧 ∈ { 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∣ ( 𝑥 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V ) } → ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) |
| 11 | df-xp | ⊢ ( V × V ) = { 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∣ ( 𝑥 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V ) } | |
| 12 | 10 11 | eleq2s | ⊢ ( 𝑧 ∈ ( V × V ) → ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) |
| 13 | 12 | imim2i | ⊢ ( ( 𝑧 ∈ 𝐴 → 𝑧 ∈ ( V × V ) ) → ( 𝑧 ∈ 𝐴 → ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) |
| 14 | 5 13 | sylg | ⊢ ( Rel 𝐴 → ∀ 𝑧 ( 𝑧 ∈ 𝐴 → ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) |
| 15 | eleq1 | ⊢ ( 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝑧 ∈ 𝐴 ↔ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐴 ) ) | |
| 16 | eleq1 | ⊢ ( 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝑧 ∈ 𝐵 ↔ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐵 ) ) | |
| 17 | 15 16 | imbi12d | ⊢ ( 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( ( 𝑧 ∈ 𝐴 → 𝑧 ∈ 𝐵 ) ↔ ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐴 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐵 ) ) ) |
| 18 | 17 | biimprcd | ⊢ ( ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐴 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐵 ) → ( 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝑧 ∈ 𝐴 → 𝑧 ∈ 𝐵 ) ) ) |
| 19 | 18 | 2alimi | ⊢ ( ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐴 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐵 ) → ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ( 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝑧 ∈ 𝐴 → 𝑧 ∈ 𝐵 ) ) ) |
| 20 | 19.23vv | ⊢ ( ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ( 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝑧 ∈ 𝐴 → 𝑧 ∈ 𝐵 ) ) ↔ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝑧 ∈ 𝐴 → 𝑧 ∈ 𝐵 ) ) ) | |
| 21 | 19 20 | sylib | ⊢ ( ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐴 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐵 ) → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝑧 ∈ 𝐴 → 𝑧 ∈ 𝐵 ) ) ) |
| 22 | 21 | com23 | ⊢ ( ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐴 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐵 ) → ( 𝑧 ∈ 𝐴 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → 𝑧 ∈ 𝐵 ) ) ) |
| 23 | 22 | a2d | ⊢ ( ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐴 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐵 ) → ( ( 𝑧 ∈ 𝐴 → ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) → ( 𝑧 ∈ 𝐴 → 𝑧 ∈ 𝐵 ) ) ) |
| 24 | 23 | alimdv | ⊢ ( ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐴 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐵 ) → ( ∀ 𝑧 ( 𝑧 ∈ 𝐴 → ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 𝑧 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) → ∀ 𝑧 ( 𝑧 ∈ 𝐴 → 𝑧 ∈ 𝐵 ) ) ) |
| 25 | 14 24 | syl5 | ⊢ ( ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐴 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐵 ) → ( Rel 𝐴 → ∀ 𝑧 ( 𝑧 ∈ 𝐴 → 𝑧 ∈ 𝐵 ) ) ) |
| 26 | df-ss | ⊢ ( 𝐴 ⊆ 𝐵 ↔ ∀ 𝑧 ( 𝑧 ∈ 𝐴 → 𝑧 ∈ 𝐵 ) ) | |
| 27 | 25 26 | imbitrrdi | ⊢ ( ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐴 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐵 ) → ( Rel 𝐴 → 𝐴 ⊆ 𝐵 ) ) |
| 28 | 27 | com12 | ⊢ ( Rel 𝐴 → ( ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐴 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐵 ) → 𝐴 ⊆ 𝐵 ) ) |
| 29 | 2 28 | impbid2 | ⊢ ( Rel 𝐴 → ( 𝐴 ⊆ 𝐵 ↔ ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐴 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ 𝐵 ) ) ) |