Theorem elxp4 5270

Description: Membership in a cross product. This version requires no quantifiers or dummy variables. See also elxp5 5271. (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 2833	. 2 |- ( A e. ( B X. C ) -> A e. _V )
2		elex 2833	. . . 4 |- ( U. dom { A } e. B -> U. dom { A } e. _V )
3		elex 2833	. . . 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 4363	. . . . 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 2301	. . . . 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 4786	. . . 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 3716	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( A = <. x , y >. -> { A } = { <. x , y >. } )
14	13	rneqd 5006	. . . . . . . . . . . 12 |- ( A = <. x , y >. -> ran { A } = ran { <. x , y >. } )
15	14	unieqd 3941	. . . . . . . . . . 11 |- ( A = <. x , y >. -> U. ran { A } = U. ran { <. x , y >. } )
16		vex 2824	. . . . . . . . . . . 12 |- x e. _V
17		vex 2824	. . . . . . . . . . . 12 |- y e. _V
18	16, 17	op2nda 5267	. . . . . . . . . . 11 |- U. ran { <. x , y >. } = y
19	15, 18	eqtr2di 2288	. . . . . . . . . 10 |- ( A = <. x , y >. -> y = U. ran { A } )
20	19	pm4.71ri 396	. . . . . . . . 9 |- ( A = <. x , y >. <-> ( y = U. ran { A } /\ A = <. x , y >. ) )
21	20	anbi1i 462	. . . . . . . 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 405	. . . . . . . 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 1658	. . . . . 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 4316	. . . . . . . . 9 |- ( A e. _V -> { A } e. _V )
26		rnexg 5042	. . . . . . . . 9 |- ( { A } e. _V -> ran { A } e. _V )
27	25, 26	syl 14	. . . . . . . 8 |- ( A e. _V -> ran { A } e. _V )
28		uniexg 4580	. . . . . . . 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 3900	. . . . . . . . . 10 |- ( y = U. ran { A } -> <. x , y >. = <. x , U. ran { A } >. )
31	30	eqeq2d 2250	. . . . . . . . 9 |- ( y = U. ran { A } -> ( A = <. x , y >. <-> A = <. x , U. ran { A } >. ) )
32		eleq1 2301	. . . . . . . . . 10 |- ( y = U. ran { A } -> ( y e. C <-> U. ran { A } e. C ) )
33	32	anbi2d 468	. . . . . . . . 9 |- ( y = U. ran { A } -> ( ( x e. B /\ y e. C ) <-> ( x e. B /\ U. ran { A } e. C ) ) )
34	31, 33	anbi12d 477	. . . . . . . 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 2955	. . . . . . 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 3716	. . . . . . . . . . . 12 |- ( A = <. x , U. ran { A } >. -> { A } = { <. x , U. ran { A } >. } )
39	38	dmeqd 4978	. . . . . . . . . . 11 |- ( A = <. x , U. ran { A } >. -> dom { A } = dom { <. x , U. ran { A } >. } )
40	39	unieqd 3941	. . . . . . . . . 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 5254	. . . . . . . . . . . . 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 3941	. . . . . . . . . . 11 |- ( A e. _V -> U. dom { <. x , U. ran { A } >. } = U. { x } )
45	16	unisn 3946	. . . . . . . . . . 11 |- U. { x } = x
46	44, 45	eqtrdi 2287	. . . . . . . . . 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 2272	. . . . . . . 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 398	. . . . . 6 |- ( A e. _V -> ( A = <. x , U. ran { A } >. <-> ( x = U. dom { A } /\ A = <. x , U. ran { A } >. ) ) )
51	50	anbi1d 469	. . . . 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 405	. . . . . 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 1878	. . 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 5041	. . . . . 6 |- ( { A } e. _V -> dom { A } e. _V )
57	25, 56	syl 14	. . . . 5 |- ( A e. _V -> dom { A } e. _V )
58		uniexg 4580	. . . . 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 3899	. . . . . . 7 |- ( x = U. dom { A } -> <. x , U. ran { A } >. = <. U. dom { A } , U. ran { A } >. )
61	60	eqeq2d 2250	. . . . . 6 |- ( x = U. dom { A } -> ( A = <. x , U. ran { A } >. <-> A = <. U. dom { A } , U. ran { A } >. ) )
62		eleq1 2301	. . . . . . 7 |- ( x = U. dom { A } -> ( x e. B <-> U. dom { A } e. B ) )
63	62	anbi1d 469	. . . . . 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 477	. . . . 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 2955	. . . 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 716	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 1402   E.wex 1545   e. wcel 2209   _Vcvv 2821   {csn 3705   <.cop 3708   U.cuni 3930   X. cxp 4767   dom cdm 4769   ran crn 4770

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 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-sep 4244  ax-pow 4306  ax-pr 4341  ax-un 4573

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1011  df-tru 1405  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ral 2533  df-rex 2534  df-v 2823  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-pw 3687  df-sn 3711  df-pr 3712  df-op 3714  df-uni 3931  df-br 4126  df-opab 4188  df-xp 4775  df-rel 4776  df-cnv 4777  df-dm 4779  df-rn 4780

This theorem is referenced by:  elxp6  6393  xpdom2  7119