Theorem indifdir 3337

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 3264	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
2		elin 3264	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐵 ∩ 𝐶) ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
3	2	notbii 658	. . . 4 ⊢ (¬ 𝑥 ∈ (𝐵 ∩ 𝐶) ↔ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
4	1, 3	anbi12i 456	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐵 ∩ 𝐶)) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)))
5		eldif 3085	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐶) ∖ (𝐵 ∩ 𝐶)) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴 ∩ 𝐶) ∧ ¬ 𝑥 ∈ (𝐵 ∩ 𝐶)))
6		elin 3264	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∩ 𝐶) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
7		eldif 3085	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵))
8	7	anbi1i 454	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ (𝐴 ∖ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
9	6, 8	bitri 183	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∩ 𝐶) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
10		an32 552	. . . . 5 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵))
11		simpl 108	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → 𝑥 ∈ 𝐵)
12	11	con3i 622	. . . . . . 7 ⊢ (¬ 𝑥 ∈ 𝐵 → ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
13	12	anim2i 340	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵) → ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)))
14		simpl 108	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)) → (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶))
15		ax-in2 605	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → ((𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → ⊥))
16	15	expcomd 1418	. . . . . . . . . 10 ⊢ (¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) → (𝑥 ∈ 𝐶 → (𝑥 ∈ 𝐵 → ⊥)))
17	16	impcom 124	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐶 ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)) → (𝑥 ∈ 𝐵 → ⊥))
18		dfnot 1350	. . . . . . . . 9 ⊢ (¬ 𝑥 ∈ 𝐵 ↔ (𝑥 ∈ 𝐵 → ⊥))
19	17, 18	sylibr 133	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐶 ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)) → ¬ 𝑥 ∈ 𝐵)
20	19	adantll 468	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)) → ¬ 𝑥 ∈ 𝐵)
21	14, 20	jca 304	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)) → ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵))
22	13, 21	impbii 125	. . . . 5 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)))
23	10, 22	bitri 183	. . . 4 ⊢ (((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐵) ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)))
24	9, 23	bitri 183	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∩ 𝐶) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶) ∧ ¬ (𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝑥 ∈ 𝐶)))
25	4, 5, 24	3bitr4ri 212	. 2 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∩ 𝐶) ↔ 𝑥 ∈ ((𝐴 ∩ 𝐶) ∖ (𝐵 ∩ 𝐶)))
26	25	eqriv 2137	1 ⊢ ((𝐴 ∖ 𝐵) ∩ 𝐶) = ((𝐴 ∩ 𝐶) ∖ (𝐵 ∩ 𝐶))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   = wceq 1332  ⊥wfal 1337   ∈ wcel 1481   ∖ cdif 3073   ∩ cin 3075

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-tru 1335  df-fal 1338  df-nf 1438  df-sb 1737  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-v 2691  df-dif 3078  df-in 3082

This theorem is referenced by: (None)