MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  2reu4 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem 2reu4 4483
Description: Definition of double restricted existential uniqueness ("exactly one 𝑥 and exactly one 𝑦"), analogous to 2eu4 2681. (Contributed by Alexander van der Vekens, 1-Jul-2017.)
Assertion
Ref Expression
2reu4 ((∃!𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑 ∧ ∃!𝑦𝐵𝑥𝐴 𝜑) ↔ (∃𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑 ∧ ∃𝑧𝐴𝑤𝐵𝑥𝐴𝑦𝐵 (𝜑 → (𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤))))
Distinct variable groups:   𝑧,𝑤,𝜑   𝑥,𝑤,𝑦,𝐴,𝑧   𝑤,𝐵,𝑥,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥, 𝑦)

Proof of Theorem 2reu4
StepHypRef Expression
1 reurex 3371 . . . 4 (∃!𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑 → ∃𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑)
2 rexn0 4455 . . . 4 (∃𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑𝐴 ≠ ∅)
31, 2syl 18 . . 3 (∃!𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑𝐴 ≠ ∅)
4 reurex 3371 . . . 4 (∃!𝑦𝐵𝑥𝐴 𝜑 → ∃𝑦𝐵𝑥𝐴 𝜑)
5 rexn0 4455 . . . 4 (∃𝑦𝐵𝑥𝐴 𝜑𝐵 ≠ ∅)
64, 5syl 18 . . 3 (∃!𝑦𝐵𝑥𝐴 𝜑𝐵 ≠ ∅)
73, 6anim12i 625 . 2 ((∃!𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑 ∧ ∃!𝑦𝐵𝑥𝐴 𝜑) → (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐵 ≠ ∅))
8 ne0i 4290 . . . . . 6 (𝑥𝐴𝐴 ≠ ∅)
9 ne0i 4290 . . . . . 6 (𝑦𝐵𝐵 ≠ ∅)
108, 9anim12i 625 . . . . 5 ((𝑥𝐴𝑦𝐵) → (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐵 ≠ ∅))
1110a1d 26 . . . 4 ((𝑥𝐴𝑦𝐵) → (𝜑 → (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐵 ≠ ∅)))
1211rexlimivv 3206 . . 3 (∃𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑 → (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐵 ≠ ∅))
1312adantr 486 . 2 ((∃𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑 ∧ ∃𝑧𝐴𝑤𝐵𝑥𝐴𝑦𝐵 (𝜑 → (𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤))) → (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐵 ≠ ∅))
14 2reu4lem 4482 . 2 ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐵 ≠ ∅) → ((∃!𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑 ∧ ∃!𝑦𝐵𝑥𝐴 𝜑) ↔ (∃𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑 ∧ ∃𝑧𝐴𝑤𝐵𝑥𝐴𝑦𝐵 (𝜑 → (𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤)))))
157, 13, 14pm5.21nii 381 1 ((∃!𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑 ∧ ∃!𝑦𝐵𝑥𝐴 𝜑) ↔ (∃𝑥𝐴𝑦𝐵 𝜑 ∧ ∃𝑧𝐴𝑤𝐵𝑥𝐴𝑦𝐵 (𝜑 → (𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401  wcel 2145  wne 2957  wral 3078  wrex 3088  ∃!wreu 3365  c0 4282
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2734
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-dif 3905  df-nul 4283
This theorem is used by:  opreu2reurex  6296  opreu2reuALT  32938
  Copyright terms: Public domain W3C validator