Theorem elxp4 5108

Description: Membership in a cross product. This version requires no quantifiers or dummy variables. See also elxp5 5109. (Contributed by NM, 17-Feb-2004.)

Assertion

Ref	Expression
elxp4	|- ( A e. ( B X. C ) <-> ( A = <. U. dom { A } , U. ran { A } >. /\ ( U. dom { A } e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) )

Proof of Theorem elxp4

Dummy variables x y are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elex 2746	. 2 |- ( A e. ( B X. C ) -> A e. _V )
2		elex 2746	. . . 4 |- ( U. dom { A } e. B -> U. dom { A } e. _V )
3		elex 2746	. . . 4 |- ( U. ran { A } e. C -> U. ran { A } e. _V )
4	2, 3	anim12i 338	. . 3 |- ( ( U. dom { A } e. B /\ U. ran { A } e. C ) -> ( U. dom { A } e. _V /\ U. ran { A } e. _V ) )
5		opexg 4222	. . . . 5 |- ( ( U. dom { A } e. _V /\ U. ran { A } e. _V ) -> <. U. dom { A } , U. ran { A } >. e. _V )
6	5	adantl 277	. . . 4 |- ( ( A = <. U. dom { A } , U. ran { A } >. /\ ( U. dom { A } e. _V /\ U. ran { A } e. _V ) ) -> <. U. dom { A } , U. ran { A } >. e. _V )
7		eleq1 2238	. . . . 5 |- ( A = <. U. dom { A } , U. ran { A } >. -> ( A e. _V <-> <. U. dom { A } , U. ran { A } >. e. _V ) )
8	7	adantr 276	. . . 4 |- ( ( A = <. U. dom { A } , U. ran { A } >. /\ ( U. dom { A } e. _V /\ U. ran { A } e. _V ) ) -> ( A e. _V <-> <. U. dom { A } , U. ran { A } >. e. _V ) )
9	6, 8	mpbird 167	. . 3 |- ( ( A = <. U. dom { A } , U. ran { A } >. /\ ( U. dom { A } e. _V /\ U. ran { A } e. _V ) ) -> A e. _V )
10	4, 9	sylan2 286	. 2 |- ( ( A = <. U. dom { A } , U. ran { A } >. /\ ( U. dom { A } e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) -> A e. _V )
11		elxp 4637	. . . 4 |- ( A e. ( B X. C ) <-> E. x E. y ( A = <. x , y >. /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) )
12	11	a1i 9	. . 3 |- ( A e. _V -> ( A e. ( B X. C ) <-> E. x E. y ( A = <. x , y >. /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) ) )
13		sneq 3600	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( A = <. x , y >. -> { A } = { <. x , y >. } )
14	13	rneqd 4849	. . . . . . . . . . . 12 |- ( A = <. x , y >. -> ran { A } = ran { <. x , y >. } )
15	14	unieqd 3816	. . . . . . . . . . 11 |- ( A = <. x , y >. -> U. ran { A } = U. ran { <. x , y >. } )
16		vex 2738	. . . . . . . . . . . 12 |- x e. _V
17		vex 2738	. . . . . . . . . . . 12 |- y e. _V
18	16, 17	op2nda 5105	. . . . . . . . . . 11 |- U. ran { <. x , y >. } = y
19	15, 18	eqtr2di 2225	. . . . . . . . . 10 |- ( A = <. x , y >. -> y = U. ran { A } )
20	19	pm4.71ri 392	. . . . . . . . 9 |- ( A = <. x , y >. <-> ( y = U. ran { A } /\ A = <. x , y >. ) )
21	20	anbi1i 458	. . . . . . . 8 |- ( ( A = <. x , y >. /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) <-> ( ( y = U. ran { A } /\ A = <. x , y >. ) /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) )
22		anass 401	. . . . . . . 8 |- ( ( ( y = U. ran { A } /\ A = <. x , y >. ) /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) <-> ( y = U. ran { A } /\ ( A = <. x , y >. /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) ) )
23	21, 22	bitri 184	. . . . . . 7 |- ( ( A = <. x , y >. /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) <-> ( y = U. ran { A } /\ ( A = <. x , y >. /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) ) )
24	23	exbii 1603	. . . . . 6 |- ( E. y ( A = <. x , y >. /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) <-> E. y ( y = U. ran { A } /\ ( A = <. x , y >. /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) ) )
25		snexg 4179	. . . . . . . . 9 |- ( A e. _V -> { A } e. _V )
26		rnexg 4885	. . . . . . . . 9 |- ( { A } e. _V -> ran { A } e. _V )
27	25, 26	syl 14	. . . . . . . 8 |- ( A e. _V -> ran { A } e. _V )
28		uniexg 4433	. . . . . . . 8 |- ( ran { A } e. _V -> U. ran { A } e. _V )
29	27, 28	syl 14	. . . . . . 7 |- ( A e. _V -> U. ran { A } e. _V )
30		opeq2 3775	. . . . . . . . . 10 |- ( y = U. ran { A } -> <. x , y >. = <. x , U. ran { A } >. )
31	30	eqeq2d 2187	. . . . . . . . 9 |- ( y = U. ran { A } -> ( A = <. x , y >. <-> A = <. x , U. ran { A } >. ) )
32		eleq1 2238	. . . . . . . . . 10 |- ( y = U. ran { A } -> ( y e. C <-> U. ran { A } e. C ) )
33	32	anbi2d 464	. . . . . . . . 9 |- ( y = U. ran { A } -> ( ( x e. B /\ y e. C ) <-> ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) )
34	31, 33	anbi12d 473	. . . . . . . 8 |- ( y = U. ran { A } -> ( ( A = <. x , y >. /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) <-> ( A = <. x , U. ran { A } >. /\ ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) ) )
35	34	ceqsexgv 2864	. . . . . . 7 |- ( U. ran { A } e. _V -> ( E. y ( y = U. ran { A } /\ ( A = <. x , y >. /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) ) <-> ( A = <. x , U. ran { A } >. /\ ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) ) )
36	29, 35	syl 14	. . . . . 6 |- ( A e. _V -> ( E. y ( y = U. ran { A } /\ ( A = <. x , y >. /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) ) <-> ( A = <. x , U. ran { A } >. /\ ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) ) )
37	24, 36	bitrid 192	. . . . 5 |- ( A e. _V -> ( E. y ( A = <. x , y >. /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) <-> ( A = <. x , U. ran { A } >. /\ ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) ) )
38		sneq 3600	. . . . . . . . . . . 12 |- ( A = <. x , U. ran { A } >. -> { A } = { <. x , U. ran { A } >. } )
39	38	dmeqd 4822	. . . . . . . . . . 11 |- ( A = <. x , U. ran { A } >. -> dom { A } = dom { <. x , U. ran { A } >. } )
40	39	unieqd 3816	. . . . . . . . . 10 |- ( A = <. x , U. ran { A } >. -> U. dom { A } = U. dom { <. x , U. ran { A } >. } )
41	40	adantl 277	. . . . . . . . 9 |- ( ( A e. _V /\ A = <. x , U. ran { A } >. ) -> U. dom { A } = U. dom { <. x , U. ran { A } >. } )
42		dmsnopg 5092	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( U. ran { A } e. _V -> dom { <. x , U. ran { A } >. } = { x } )
43	29, 42	syl 14	. . . . . . . . . . . 12 |- ( A e. _V -> dom { <. x , U. ran { A } >. } = { x } )
44	43	unieqd 3816	. . . . . . . . . . 11 |- ( A e. _V -> U. dom { <. x , U. ran { A } >. } = U. { x } )
45	16	unisn 3821	. . . . . . . . . . 11 |- U. { x } = x
46	44, 45	eqtrdi 2224	. . . . . . . . . 10 |- ( A e. _V -> U. dom { <. x , U. ran { A } >. } = x )
47	46	adantr 276	. . . . . . . . 9 |- ( ( A e. _V /\ A = <. x , U. ran { A } >. ) -> U. dom { <. x , U. ran { A } >. } = x )
48	41, 47	eqtr2d 2209	. . . . . . . 8 |- ( ( A e. _V /\ A = <. x , U. ran { A } >. ) -> x = U. dom { A } )
49	48	ex 115	. . . . . . 7 |- ( A e. _V -> ( A = <. x , U. ran { A } >. -> x = U. dom { A } ) )
50	49	pm4.71rd 394	. . . . . 6 |- ( A e. _V -> ( A = <. x , U. ran { A } >. <-> ( x = U. dom { A } /\ A = <. x , U. ran { A } >. ) ) )
51	50	anbi1d 465	. . . . 5 |- ( A e. _V -> ( ( A = <. x , U. ran { A } >. /\ ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) <-> ( ( x = U. dom { A } /\ A = <. x , U. ran { A } >. ) /\ ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) ) )
52		anass 401	. . . . . 6 |- ( ( ( x = U. dom { A } /\ A = <. x , U. ran { A } >. ) /\ ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) <-> ( x = U. dom { A } /\ ( A = <. x , U. ran { A } >. /\ ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) ) )
53	52	a1i 9	. . . . 5 |- ( A e. _V -> ( ( ( x = U. dom { A } /\ A = <. x , U. ran { A } >. ) /\ ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) <-> ( x = U. dom { A } /\ ( A = <. x , U. ran { A } >. /\ ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) ) ) )
54	37, 51, 53	3bitrd 214	. . . 4 |- ( A e. _V -> ( E. y ( A = <. x , y >. /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) <-> ( x = U. dom { A } /\ ( A = <. x , U. ran { A } >. /\ ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) ) ) )
55	54	exbidv 1823	. . 3 |- ( A e. _V -> ( E. x E. y ( A = <. x , y >. /\ ( x e. B /\ y e. C ) ) <-> E. x ( x = U. dom { A } /\ ( A = <. x , U. ran { A } >. /\ ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) ) ) )
56		dmexg 4884	. . . . . 6 |- ( { A } e. _V -> dom { A } e. _V )
57	25, 56	syl 14	. . . . 5 |- ( A e. _V -> dom { A } e. _V )
58		uniexg 4433	. . . . 5 |- ( dom { A } e. _V -> U. dom { A } e. _V )
59	57, 58	syl 14	. . . 4 |- ( A e. _V -> U. dom { A } e. _V )
60		opeq1 3774	. . . . . . 7 |- ( x = U. dom { A } -> <. x , U. ran { A } >. = <. U. dom { A } , U. ran { A } >. )
61	60	eqeq2d 2187	. . . . . 6 |- ( x = U. dom { A } -> ( A = <. x , U. ran { A } >. <-> A = <. U. dom { A } , U. ran { A } >. ) )
62		eleq1 2238	. . . . . . 7 |- ( x = U. dom { A } -> ( x e. B <-> U. dom { A } e. B ) )
63	62	anbi1d 465	. . . . . 6 |- ( x = U. dom { A } -> ( ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) <-> ( U. dom { A } e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) )
64	61, 63	anbi12d 473	. . . . 5 |- ( x = U. dom { A } -> ( ( A = <. x , U. ran { A } >. /\ ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) <-> ( A = <. U. dom { A } , U. ran { A } >. /\ ( U. dom { A } e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) ) )
65	64	ceqsexgv 2864	. . . 4 |- ( U. dom { A } e. _V -> ( E. x ( x = U. dom { A } /\ ( A = <. x , U. ran { A } >. /\ ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) ) <-> ( A = <. U. dom { A } , U. ran { A } >. /\ ( U. dom { A } e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) ) )
66	59, 65	syl 14	. . 3 |- ( A e. _V -> ( E. x ( x = U. dom { A } /\ ( A = <. x , U. ran { A } >. /\ ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) ) <-> ( A = <. U. dom { A } , U. ran { A } >. /\ ( U. dom { A } e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) ) )
67	12, 55, 66	3bitrd 214	. 2 |- ( A e. _V -> ( A e. ( B X. C ) <-> ( A = <. U. dom { A } , U. ran { A } >. /\ ( U. dom { A } e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) ) )
68	1, 10, 67	pm5.21nii 704	1 |- ( A e. ( B X. C ) <-> ( A = <. U. dom { A } , U. ran { A } >. /\ ( U. dom { A } e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) )

Syntax hints:   /\ wa 104   <-> wb 105   = wceq 1353   E.wex 1490   e. wcel 2146   _Vcvv 2735   {csn 3589   <.cop 3592   U.cuni 3805   X. cxp 4618   dom cdm 4620   ran crn 4621

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-io 709  ax-5 1445  ax-7 1446  ax-gen 1447  ax-ie1 1491  ax-ie2 1492  ax-8 1502  ax-10 1503  ax-11 1504  ax-i12 1505  ax-bndl 1507  ax-4 1508  ax-17 1524  ax-i9 1528  ax-ial 1532  ax-i5r 1533  ax-13 2148  ax-14 2149  ax-ext 2157  ax-sep 4116  ax-pow 4169  ax-pr 4203  ax-un 4427

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  df-nf 1459  df-sb 1761  df-eu 2027  df-mo 2028  df-clab 2162  df-cleq 2168  df-clel 2171  df-nfc 2306  df-ral 2458  df-rex 2459  df-v 2737  df-un 3131  df-in 3133  df-ss 3140  df-pw 3574  df-sn 3595  df-pr 3596  df-op 3598  df-uni 3806  df-br 3999  df-opab 4060  df-xp 4626  df-rel 4627  df-cnv 4628  df-dm 4630  df-rn 4631

This theorem is referenced by:  elxp6  6160  xpdom2  6821