Theorem hbexgVD 39142

Description: Virtual deduction proof of hbexg 38772. The following User's Proof is a Virtual Deduction proof completed automatically by the tools program completeusersproof.cmd, which invokes Mel L. O'Cat's mmj2 and Norm Megill's Metamath Proof Assistant. hbexg 38772 is hbexgVD 39142 without virtual deductions and was automatically derived from hbexgVD 39142. (Contributed by Alan Sare, 8-Feb-2014.) (Proof modification is discouraged.) (New usage is discouraged.)

1::	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 ∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   )
2:1:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦 ∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   )
3:2:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 (𝜑 → ∀𝑥𝜑)   )
4:3:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 (¬ 𝜑 → ∀𝑥¬ 𝜑)   )
5::	⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) ↔ ∀𝑦 ∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
6::	⊢ (∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑦 ∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
7:5:	⊢ (∀𝑦∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) ↔ ∀𝑦∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
8:5,6,7:	⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑦 ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
9:8,4:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦 ∀𝑥(¬ 𝜑 → ∀𝑥¬ 𝜑)   )
10:9:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 ∀𝑦(¬ 𝜑 → ∀𝑥¬ 𝜑)   )
11:10:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦 (¬ 𝜑 → ∀𝑥¬ 𝜑)   )
12:11:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦 (∀𝑦¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦¬ 𝜑)   )
13:12:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (∀ 𝑦¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦¬ 𝜑)   )
14::	⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑥 ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
15:13,14:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 (∀𝑦¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦¬ 𝜑)   )
16:15:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 (¬ ∀𝑦¬ 𝜑 → ∀𝑥¬ ∀𝑦¬ 𝜑)   )
17:16:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (¬ ∀𝑦¬ 𝜑 → ∀𝑥¬ ∀𝑦¬ 𝜑)   )
18::	⊢ (∃𝑦𝜑 ↔ ¬ ∀𝑦¬ 𝜑)
19:17,18:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (∃ 𝑦𝜑 → ∀𝑥¬ ∀𝑦¬ 𝜑)   )
20:18:	⊢ (∀𝑥∃𝑦𝜑 ↔ ∀𝑥¬ ∀𝑦¬ 𝜑)
21:19,20:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (∃ 𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)   )
22:8,21:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦 (∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)   )
23:14,22:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 ∀𝑦(∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)   )
qed:23:	⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥 ∀𝑦(∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)   )

Assertion

Ref	Expression
hbexgVD	⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑥∀𝑦(∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑))

Proof of Theorem hbexgVD

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hba1 2151	. . 3 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑥∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
2		hba1 2151	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑦∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
3		alcom 2037	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) ↔ ∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
4	3	albii 1747	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) ↔ ∀𝑦∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
5	2, 3, 4	3imtr4i 281	. . . 4 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑦∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
6		idn1 38790	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   )
7		ax-11 2034	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
8	6, 7	e1a 38852	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   )
9		sp 2053	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (∀𝑦∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑))
10	8, 9	e1a 38852	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   )
11		hbntal 38769	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (∀𝑥(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑥(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑))
12	10, 11	e1a 38852	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑)   )
13	5, 12	gen11nv 38842	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦∀𝑥(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑)   )
14		ax-11 2034	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (∀𝑦∀𝑥(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑) → ∀𝑥∀𝑦(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑))
15	13, 14	e1a 38852	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥∀𝑦(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑)   )
16		sp 2053	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑) → ∀𝑦(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑))
17	15, 16	e1a 38852	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑)   )
18		hbalg 38771	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∀𝑦(¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ 𝜑) → ∀𝑦(∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦 ¬ 𝜑))
19	17, 18	e1a 38852	. . . . . . . . . 10 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦(∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦 ¬ 𝜑)   )
20		sp 2053	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∀𝑦(∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦 ¬ 𝜑) → (∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦 ¬ 𝜑))
21	19, 20	e1a 38852	. . . . . . . . 9 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦 ¬ 𝜑)   )
22	1, 21	gen11nv 38842	. . . . . . . 8 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥(∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦 ¬ 𝜑)   )
23		hbntal 38769	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑥(∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥∀𝑦 ¬ 𝜑) → ∀𝑥(¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑))
24	22, 23	e1a 38852	. . . . . . 7 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥(¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)   )
25		sp 2053	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑥(¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) → (¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑))
26	24, 25	e1a 38852	. . . . . 6 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)   )
27		df-ex 1705	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑦𝜑 ↔ ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)
28		imbi1 337	. . . . . . 7 ⊢ ((∃𝑦𝜑 ↔ ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) → ((∃𝑦𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) ↔ (¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)))
29	28	biimprcd 240	. . . . . 6 ⊢ ((¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) → ((∃𝑦𝜑 ↔ ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) → (∃𝑦𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)))
30	26, 27, 29	e10 38919	. . . . 5 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (∃𝑦𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)   )
31	27	albii 1747	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥∃𝑦𝜑 ↔ ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)
32		imbi2 338	. . . . . 6 ⊢ ((∀𝑥∃𝑦𝜑 ↔ ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) → ((∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑) ↔ (∃𝑦𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑)))
33	32	biimprcd 240	. . . . 5 ⊢ ((∃𝑦𝜑 → ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) → ((∀𝑥∃𝑦𝜑 ↔ ∀𝑥 ¬ ∀𝑦 ¬ 𝜑) → (∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)))
34	30, 31, 33	e10 38919	. . . 4 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   (∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)   )
35	5, 34	gen11nv 38842	. . 3 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑦(∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)   )
36	1, 35	gen11nv 38842	. 2 ⊢ (   ∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑)   ▶   ∀𝑥∀𝑦(∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑)   )
37	36	in1 38787	1 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(𝜑 → ∀𝑥𝜑) → ∀𝑥∀𝑦(∃𝑦𝜑 → ∀𝑥∃𝑦𝜑))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 196  ∀wal 1481  ∃wex 1704

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-ex 1705  df-nf 1710  df-vd1 38786

This theorem is referenced by: (None)