Theorem reuind 3031

Description: Existential uniqueness via an indirect equality. (Contributed by NM, 16-Oct-2010.)

Hypotheses

Ref	Expression
reuind.1	|- ( x = y -> ( ph <-> ps ) )
reuind.2	|- ( x = y -> A = B )

Assertion

Ref	Expression
reuind	|- ( ( A. x A. y ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> A = B ) /\ E. x ( A e. C /\ ph ) ) -> E! z e. C A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) )

Distinct variable groups:   y, z, A   x, z, B   x, y, C, z   ph, y, z   ps, x, z

Allowed substitution hints:   ph( x)   ps( y)   A( x)   B( y)

Proof of Theorem reuind

Dummy variable w is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		reuind.2	. . . . . . . 8 |- ( x = y -> A = B )
2	1	eleq1d 2307	. . . . . . 7 |- ( x = y -> ( A e. C <-> B e. C ) )
3		reuind.1	. . . . . . 7 |- ( x = y -> ( ph <-> ps ) )
4	2, 3	anbi12d 477	. . . . . 6 |- ( x = y -> ( ( A e. C /\ ph ) <-> ( B e. C /\ ps ) ) )
5	4	cbvexv 1974	. . . . 5 |- ( E. x ( A e. C /\ ph ) <-> E. y ( B e. C /\ ps ) )
6		r19.41v 2707	. . . . . . 7 |- ( E. z e. C ( z = B /\ ps ) <-> ( E. z e. C z = B /\ ps ) )
7	6	exbii 1658	. . . . . 6 |- ( E. y E. z e. C ( z = B /\ ps ) <-> E. y ( E. z e. C z = B /\ ps ) )
8		rexcom4 2845	. . . . . 6 |- ( E. z e. C E. y ( z = B /\ ps ) <-> E. y E. z e. C ( z = B /\ ps ) )
9		risset 2578	. . . . . . . 8 |- ( B e. C <-> E. z e. C z = B )
10	9	anbi1i 462	. . . . . . 7 |- ( ( B e. C /\ ps ) <-> ( E. z e. C z = B /\ ps ) )
11	10	exbii 1658	. . . . . 6 |- ( E. y ( B e. C /\ ps ) <-> E. y ( E. z e. C z = B /\ ps ) )
12	7, 8, 11	3bitr4ri 213	. . . . 5 |- ( E. y ( B e. C /\ ps ) <-> E. z e. C E. y ( z = B /\ ps ) )
13	5, 12	bitri 184	. . . 4 |- ( E. x ( A e. C /\ ph ) <-> E. z e. C E. y ( z = B /\ ps ) )
14		eqeq2 2248	. . . . . . . . . 10 |- ( A = B -> ( z = A <-> z = B ) )
15	14	imim2i 12	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> A = B ) -> ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( z = A <-> z = B ) ) )
16		biimpr 130	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( z = A <-> z = B ) -> ( z = B -> z = A ) )
17	16	imim2i 12	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( z = A <-> z = B ) ) -> ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( z = B -> z = A ) ) )
18		an31 570	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) /\ z = B ) <-> ( ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) /\ ( A e. C /\ ph ) ) )
19	18	imbi1i 238	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) /\ z = B ) -> z = A ) <-> ( ( ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) /\ ( A e. C /\ ph ) ) -> z = A ) )
20		impexp 263	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) /\ z = B ) -> z = A ) <-> ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( z = B -> z = A ) ) )
21		impexp 263	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ( ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) /\ ( A e. C /\ ph ) ) -> z = A ) <-> ( ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) )
22	19, 20, 21	3bitr3i 210	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( z = B -> z = A ) ) <-> ( ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) )
23	17, 22	sylib 122	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( z = A <-> z = B ) ) -> ( ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) )
24	15, 23	syl 14	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> A = B ) -> ( ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) )
25	24	2alimi 1509	. . . . . . 7 |- ( A. x A. y ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> A = B ) -> A. x A. y ( ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) )
26		19.23v 1936	. . . . . . . . . 10 |- ( A. y ( ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) <-> ( E. y ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) )
27		an12 567	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) <-> ( B e. C /\ ( z = B /\ ps ) ) )
28		eleq1 2301	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( z = B -> ( z e. C <-> B e. C ) )
29	28	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( z = B /\ ps ) -> ( z e. C <-> B e. C ) )
30	29	pm5.32ri 459	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( z e. C /\ ( z = B /\ ps ) ) <-> ( B e. C /\ ( z = B /\ ps ) ) )
31	27, 30	bitr4i 187	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) <-> ( z e. C /\ ( z = B /\ ps ) ) )
32	31	exbii 1658	. . . . . . . . . . . 12 |- ( E. y ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) <-> E. y ( z e. C /\ ( z = B /\ ps ) ) )
33		19.42v 1962	. . . . . . . . . . . 12 |- ( E. y ( z e. C /\ ( z = B /\ ps ) ) <-> ( z e. C /\ E. y ( z = B /\ ps ) ) )
34	32, 33	bitri 184	. . . . . . . . . . 11 |- ( E. y ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) <-> ( z e. C /\ E. y ( z = B /\ ps ) ) )
35	34	imbi1i 238	. . . . . . . . . 10 |- ( ( E. y ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) <-> ( ( z e. C /\ E. y ( z = B /\ ps ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) )
36	26, 35	bitri 184	. . . . . . . . 9 |- ( A. y ( ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) <-> ( ( z e. C /\ E. y ( z = B /\ ps ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) )
37	36	albii 1523	. . . . . . . 8 |- ( A. x A. y ( ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) <-> A. x ( ( z e. C /\ E. y ( z = B /\ ps ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) )
38		19.21v 1926	. . . . . . . 8 |- ( A. x ( ( z e. C /\ E. y ( z = B /\ ps ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) <-> ( ( z e. C /\ E. y ( z = B /\ ps ) ) -> A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) )
39	37, 38	bitri 184	. . . . . . 7 |- ( A. x A. y ( ( z = B /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) <-> ( ( z e. C /\ E. y ( z = B /\ ps ) ) -> A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) )
40	25, 39	sylib 122	. . . . . 6 |- ( A. x A. y ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> A = B ) -> ( ( z e. C /\ E. y ( z = B /\ ps ) ) -> A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) )
41	40	expd 258	. . . . 5 |- ( A. x A. y ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> A = B ) -> ( z e. C -> ( E. y ( z = B /\ ps ) -> A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) ) )
42	41	reximdvai 2650	. . . 4 |- ( A. x A. y ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> A = B ) -> ( E. z e. C E. y ( z = B /\ ps ) -> E. z e. C A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) )
43	13, 42	biimtrid 152	. . 3 |- ( A. x A. y ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> A = B ) -> ( E. x ( A e. C /\ ph ) -> E. z e. C A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) ) )
44	43	imp 124	. 2 |- ( ( A. x A. y ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> A = B ) /\ E. x ( A e. C /\ ph ) ) -> E. z e. C A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) )
45		pm4.24 399	. . . . . . . . 9 |- ( ( A e. C /\ ph ) <-> ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( A e. C /\ ph ) ) )
46	45	biimpi 120	. . . . . . . 8 |- ( ( A e. C /\ ph ) -> ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( A e. C /\ ph ) ) )
47		anim12 344	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) /\ ( ( A e. C /\ ph ) -> w = A ) ) -> ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( A e. C /\ ph ) ) -> ( z = A /\ w = A ) ) )
48		eqtr3 2258	. . . . . . . 8 |- ( ( z = A /\ w = A ) -> z = w )
49	46, 47, 48	syl56 34	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) /\ ( ( A e. C /\ ph ) -> w = A ) ) -> ( ( A e. C /\ ph ) -> z = w ) )
50	49	alanimi 1512	. . . . . 6 |- ( ( A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) /\ A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> w = A ) ) -> A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = w ) )
51		19.23v 1936	. . . . . . . 8 |- ( A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = w ) <-> ( E. x ( A e. C /\ ph ) -> z = w ) )
52	51	biimpi 120	. . . . . . 7 |- ( A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = w ) -> ( E. x ( A e. C /\ ph ) -> z = w ) )
53	52	com12 30	. . . . . 6 |- ( E. x ( A e. C /\ ph ) -> ( A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = w ) -> z = w ) )
54	50, 53	syl5 32	. . . . 5 |- ( E. x ( A e. C /\ ph ) -> ( ( A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) /\ A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> w = A ) ) -> z = w ) )
55	54	a1d 22	. . . 4 |- ( E. x ( A e. C /\ ph ) -> ( ( z e. C /\ w e. C ) -> ( ( A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) /\ A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> w = A ) ) -> z = w ) ) )
56	55	ralrimivv 2631	. . 3 |- ( E. x ( A e. C /\ ph ) -> A. z e. C A. w e. C ( ( A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) /\ A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> w = A ) ) -> z = w ) )
57	56	adantl 277	. 2 |- ( ( A. x A. y ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> A = B ) /\ E. x ( A e. C /\ ph ) ) -> A. z e. C A. w e. C ( ( A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) /\ A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> w = A ) ) -> z = w ) )
58		eqeq1 2245	. . . . 5 |- ( z = w -> ( z = A <-> w = A ) )
59	58	imbi2d 230	. . . 4 |- ( z = w -> ( ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) <-> ( ( A e. C /\ ph ) -> w = A ) ) )
60	59	albidv 1877	. . 3 |- ( z = w -> ( A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) <-> A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> w = A ) ) )
61	60	reu4 3020	. 2 |- ( E! z e. C A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) <-> ( E. z e. C A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) /\ A. z e. C A. w e. C ( ( A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) /\ A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> w = A ) ) -> z = w ) ) )
62	44, 57, 61	sylanbrc 421	1 |- ( ( A. x A. y ( ( ( A e. C /\ ph ) /\ ( B e. C /\ ps ) ) -> A = B ) /\ E. x ( A e. C /\ ph ) ) -> E! z e. C A. x ( ( A e. C /\ ph ) -> z = A ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   A.wal 1400   = wceq 1402   E.wex 1545   e. wcel 2209   A.wral 2528   E.wrex 2529   E!wreu 2530

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-ext 2220

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  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-reu 2535  df-rmo 2536  df-v 2823

This theorem is referenced by: (None)