Theorem wetriext 4319

Description: A trichotomous well-order is extensional. (Contributed by Jim Kingdon, 26-Sep-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
wetriext.we	⊢ (𝜑 → 𝑅 We 𝐴)
wetriext.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
wetriext.tri	⊢ (𝜑 → ∀𝑎 ∈ 𝐴 ∀𝑏 ∈ 𝐴 (𝑎𝑅𝑏 ∨ 𝑎 = 𝑏 ∨ 𝑏𝑅𝑎))
wetriext.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝐴)
wetriext.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐴)
wetriext.ext	⊢ (𝜑 → ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧𝑅𝐵 ↔ 𝑧𝑅𝐶))

Assertion

Ref	Expression
wetriext	⊢ (𝜑 → 𝐵 = 𝐶)

Distinct variable groups:   𝐴,𝑎,𝑏   𝑧,𝐴   𝐵,𝑎,𝑏   𝑧,𝐵   𝐶,𝑏   𝑧,𝐶   𝑅,𝑎,𝑏   𝑧,𝑅

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑧,𝑎,𝑏)   𝐶(𝑎)   𝑉(𝑧,𝑎,𝑏)

Proof of Theorem wetriext

Step	Hyp	Ref	Expression
1		wetriext.b	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ 𝐴)
2		wetriext.ext	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧𝑅𝐵 ↔ 𝑧𝑅𝐶))
3		breq1 3788	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = 𝐵 → (𝑧𝑅𝐵 ↔ 𝐵𝑅𝐵))
4		breq1 3788	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = 𝐵 → (𝑧𝑅𝐶 ↔ 𝐵𝑅𝐶))
5	3, 4	bibi12d 233	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 = 𝐵 → ((𝑧𝑅𝐵 ↔ 𝑧𝑅𝐶) ↔ (𝐵𝑅𝐵 ↔ 𝐵𝑅𝐶)))
6	5	rspcv 2697	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ 𝐴 → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧𝑅𝐵 ↔ 𝑧𝑅𝐶) → (𝐵𝑅𝐵 ↔ 𝐵𝑅𝐶)))
7	1, 2, 6	sylc 61	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐵𝑅𝐵 ↔ 𝐵𝑅𝐶))
8	7	biimpar 291	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵𝑅𝐶) → 𝐵𝑅𝐵)
9		wetriext.we	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑅 We 𝐴)
10		wefr 4113	. . . . . 6 ⊢ (𝑅 We 𝐴 → 𝑅 Fr 𝐴)
11	9, 10	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑅 Fr 𝐴)
12		wetriext.a	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑉)
13		frirrg 4105	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 Fr 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → ¬ 𝐵𝑅𝐵)
14	11, 12, 1, 13	syl3anc 1169	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝐵𝑅𝐵)
15	14	adantr 270	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵𝑅𝐶) → ¬ 𝐵𝑅𝐵)
16	8, 15	pm2.21dd 582	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵𝑅𝐶) → 𝐵 = 𝐶)
17		simpr 108	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 = 𝐶) → 𝐵 = 𝐶)
18		wetriext.c	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐴)
19		breq1 3788	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = 𝐶 → (𝑧𝑅𝐵 ↔ 𝐶𝑅𝐵))
20		breq1 3788	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = 𝐶 → (𝑧𝑅𝐶 ↔ 𝐶𝑅𝐶))
21	19, 20	bibi12d 233	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 = 𝐶 → ((𝑧𝑅𝐵 ↔ 𝑧𝑅𝐶) ↔ (𝐶𝑅𝐵 ↔ 𝐶𝑅𝐶)))
22	21	rspcv 2697	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ∈ 𝐴 → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧𝑅𝐵 ↔ 𝑧𝑅𝐶) → (𝐶𝑅𝐵 ↔ 𝐶𝑅𝐶)))
23	18, 2, 22	sylc 61	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐶𝑅𝐵 ↔ 𝐶𝑅𝐶))
24	23	biimpa 290	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶𝑅𝐵) → 𝐶𝑅𝐶)
25		frirrg 4105	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 Fr 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → ¬ 𝐶𝑅𝐶)
26	11, 12, 18, 25	syl3anc 1169	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝐶𝑅𝐶)
27	26	adantr 270	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶𝑅𝐵) → ¬ 𝐶𝑅𝐶)
28	24, 27	pm2.21dd 582	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐶𝑅𝐵) → 𝐵 = 𝐶)
29		wetriext.tri	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑎 ∈ 𝐴 ∀𝑏 ∈ 𝐴 (𝑎𝑅𝑏 ∨ 𝑎 = 𝑏 ∨ 𝑏𝑅𝑎))
30		breq1 3788	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 = 𝐵 → (𝑎𝑅𝑏 ↔ 𝐵𝑅𝑏))
31		eqeq1 2087	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 = 𝐵 → (𝑎 = 𝑏 ↔ 𝐵 = 𝑏))
32		breq2 3789	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 = 𝐵 → (𝑏𝑅𝑎 ↔ 𝑏𝑅𝐵))
33	30, 31, 32	3orbi123d 1242	. . . . 5 ⊢ (𝑎 = 𝐵 → ((𝑎𝑅𝑏 ∨ 𝑎 = 𝑏 ∨ 𝑏𝑅𝑎) ↔ (𝐵𝑅𝑏 ∨ 𝐵 = 𝑏 ∨ 𝑏𝑅𝐵)))
34		breq2 3789	. . . . . 6 ⊢ (𝑏 = 𝐶 → (𝐵𝑅𝑏 ↔ 𝐵𝑅𝐶))
35		eqeq2 2090	. . . . . 6 ⊢ (𝑏 = 𝐶 → (𝐵 = 𝑏 ↔ 𝐵 = 𝐶))
36		breq1 3788	. . . . . 6 ⊢ (𝑏 = 𝐶 → (𝑏𝑅𝐵 ↔ 𝐶𝑅𝐵))
37	34, 35, 36	3orbi123d 1242	. . . . 5 ⊢ (𝑏 = 𝐶 → ((𝐵𝑅𝑏 ∨ 𝐵 = 𝑏 ∨ 𝑏𝑅𝐵) ↔ (𝐵𝑅𝐶 ∨ 𝐵 = 𝐶 ∨ 𝐶𝑅𝐵)))
38	33, 37	rspc2v 2713	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ 𝐴 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (∀𝑎 ∈ 𝐴 ∀𝑏 ∈ 𝐴 (𝑎𝑅𝑏 ∨ 𝑎 = 𝑏 ∨ 𝑏𝑅𝑎) → (𝐵𝑅𝐶 ∨ 𝐵 = 𝐶 ∨ 𝐶𝑅𝐵)))
39	1, 18, 38	syl2anc 403	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∀𝑎 ∈ 𝐴 ∀𝑏 ∈ 𝐴 (𝑎𝑅𝑏 ∨ 𝑎 = 𝑏 ∨ 𝑏𝑅𝑎) → (𝐵𝑅𝐶 ∨ 𝐵 = 𝐶 ∨ 𝐶𝑅𝐵)))
40	29, 39	mpd 13	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐵𝑅𝐶 ∨ 𝐵 = 𝐶 ∨ 𝐶𝑅𝐵))
41	16, 17, 28, 40	mpjao3dan 1238	1 ⊢ (𝜑 → 𝐵 = 𝐶)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 102   ↔ wb 103   ∨ w3o 918   = wceq 1284   ∈ wcel 1433  ∀wral 2348   class class class wbr 3785   Fr wfr 4083   We wwe 4085

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 576  ax-in2 577  ax-io 662  ax-5 1376  ax-7 1377  ax-gen 1378  ax-ie1 1422  ax-ie2 1423  ax-8 1435  ax-10 1436  ax-11 1437  ax-i12 1438  ax-bndl 1439  ax-4 1440  ax-17 1459  ax-i9 1463  ax-ial 1467  ax-i5r 1468  ax-ext 2063  ax-sep 3896

This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3or 920  df-3an 921  df-tru 1287  df-nf 1390  df-sb 1686  df-clab 2068  df-cleq 2074  df-clel 2077  df-nfc 2208  df-ne 2246  df-ral 2353  df-v 2603  df-dif 2975  df-un 2977  df-in 2979  df-ss 2986  df-sn 3404  df-pr 3405  df-op 3407  df-br 3786  df-frfor 4086  df-frind 4087  df-wetr 4089

This theorem is referenced by: (None)