Theorem indifdir 3487

Description: Distribute intersection over difference. (Contributed by Scott Fenton, 14-Apr-2011.)

Assertion

Ref	Expression
indifdir	⊢ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∩ 𝐶) = ((𝐴 ∩ 𝐶) ∖ (𝐵 ∩ 𝐶))

Proof of Theorem indifdir

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elin 3412	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
2		elin 3412	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐵 ∩ 𝐶) ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
3	2	notbii 678	. . . 4 ⊢ (¬ 𝑥 ∈ (𝐵 ∩ 𝐶) ↔ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
4	1, 3	anbi12i 464	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐵 ∩ 𝐶)) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)))
5		eldif 3229	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐶) ∖ (𝐵 ∩ 𝐶)) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐵 ∩ 𝐶)))
6		elin 3412	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∩ 𝐶) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
7		eldif 3229	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵))
8	7	anbi1i 462	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
9	6, 8	bitri 184	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∩ 𝐶) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
10		an32 568	. . . . 5 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵))
11		simpl 109	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → 𝑥 ∈ 𝐵)
12	11	con3i 641	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 𝑥 ∈ 𝐵 → ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
13	12	anim2i 342	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)))
14		simpl 109	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)) → (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
15		ax-in2 624	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → ⊥))
16	15	expcomd 1491	. . . . . . . . . 10 ⊢ (¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → (𝑥 ∈ 𝐶 → (𝑥 ∈ 𝐵 → ⊥)))
17	16	impcom 125	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐶 ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)) → (𝑥 ∈ 𝐵 → ⊥))
18		dfnot 1420	. . . . . . . . 9 ⊢ (¬ 𝑥 ∈ 𝐵 ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 → ⊥))
19	17, 18	sylibr 134	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐶 ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)) → ¬ 𝑥 ∈ 𝐵)
20	19	adantll 480	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)) → ¬ 𝑥 ∈ 𝐵)
21	14, 20	jca 306	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)) → ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵))
22	13, 21	impbii 126	. . . . 5 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)))
23	10, 22	bitri 184	. . . 4 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)))
24	9, 23	bitri 184	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∩ 𝐶) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)))
25	4, 5, 24	3bitr4ri 213	. 2 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∩ 𝐶) ↔ 𝑥 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐶) ∖ (𝐵 ∩ 𝐶)))
26	25	eqriv 2235	1 ⊢ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∩ 𝐶) = ((𝐴 ∩ 𝐶) ∖ (𝐵 ∩ 𝐶))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1402  ⊥wfal 1407   ∈ wcel 2209   ∖ cdif 3217   ∩ cin 3219

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-in1 623  ax-in2 624  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-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-v 2823  df-dif 3222  df-in 3226

This theorem is referenced by: (None)