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Theorem disjxiun 5027
Description: An indexed union of a disjoint collection of disjoint collections is disjoint if each component is disjoint, and the disjoint unions in the collection are also disjoint. Note that 𝐵(𝑦) and 𝐶(𝑥) may have the displayed free variables. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Nov-2016.) (Proof shortened by JJ, 27-May-2021.)
Assertion
Ref Expression
disjxiun (Disj 𝑦𝐴 𝐵 → (Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶 ↔ (∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝐵   𝑦,𝐶
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑦)   𝐶(𝑥)

Proof of Theorem disjxiun
Dummy variables 𝑠 𝑟 𝑢 𝑣 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nfiu1 4915 . . . . . 6 𝑦 𝑦𝐴 𝐵
2 nfcv 2955 . . . . . 6 𝑦𝐶
31, 2nfdisjw 5007 . . . . 5 𝑦Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶
4 disjss1 5001 . . . . . 6 (𝐵 𝑦𝐴 𝐵 → (Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶Disj 𝑥𝐵 𝐶))
5 ssiun2 4934 . . . . . 6 (𝑦𝐴𝐵 𝑦𝐴 𝐵)
64, 5syl11 33 . . . . 5 (Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶 → (𝑦𝐴Disj 𝑥𝐵 𝐶))
73, 6ralrimi 3180 . . . 4 (Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶 → ∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶)
87a1i 11 . . 3 (Disj 𝑦𝐴 𝐵 → (Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶 → ∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶))
9 simplr 768 . . . . . . . . . 10 (((Disj 𝑦𝐴 𝐵Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶) ∧ ((𝑢𝐴𝑣𝐴) ∧ ¬ 𝑢 = 𝑣)) → Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶)
10 ssiun2 4934 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢𝐴𝑢 / 𝑦𝐵 𝑢𝐴 𝑢 / 𝑦𝐵)
11 nfcv 2955 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑢𝐵
12 nfcsb1v 3852 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑦𝑢 / 𝑦𝐵
13 csbeq1a 3842 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = 𝑢𝐵 = 𝑢 / 𝑦𝐵)
1411, 12, 13cbviun 4923 . . . . . . . . . . . . 13 𝑦𝐴 𝐵 = 𝑢𝐴 𝑢 / 𝑦𝐵
1510, 14sseqtrrdi 3966 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢𝐴𝑢 / 𝑦𝐵 𝑦𝐴 𝐵)
1615adantr 484 . . . . . . . . . . 11 ((𝑢𝐴𝑣𝐴) → 𝑢 / 𝑦𝐵 𝑦𝐴 𝐵)
1716ad2antrl 727 . . . . . . . . . 10 (((Disj 𝑦𝐴 𝐵Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶) ∧ ((𝑢𝐴𝑣𝐴) ∧ ¬ 𝑢 = 𝑣)) → 𝑢 / 𝑦𝐵 𝑦𝐴 𝐵)
18 csbeq1 3831 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑢 = 𝑣𝑢 / 𝑦𝐵 = 𝑣 / 𝑦𝐵)
1918sseq1d 3946 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑢 = 𝑣 → (𝑢 / 𝑦𝐵 𝑦𝐴 𝐵𝑣 / 𝑦𝐵 𝑦𝐴 𝐵))
2019, 15vtoclga 3522 . . . . . . . . . . . 12 (𝑣𝐴𝑣 / 𝑦𝐵 𝑦𝐴 𝐵)
2120adantl 485 . . . . . . . . . . 11 ((𝑢𝐴𝑣𝐴) → 𝑣 / 𝑦𝐵 𝑦𝐴 𝐵)
2221ad2antrl 727 . . . . . . . . . 10 (((Disj 𝑦𝐴 𝐵Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶) ∧ ((𝑢𝐴𝑣𝐴) ∧ ¬ 𝑢 = 𝑣)) → 𝑣 / 𝑦𝐵 𝑦𝐴 𝐵)
2311, 12, 13cbvdisj 5005 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (Disj 𝑦𝐴 𝐵Disj 𝑢𝐴 𝑢 / 𝑦𝐵)
2418disjor 5010 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (Disj 𝑢𝐴 𝑢 / 𝑦𝐵 ↔ ∀𝑢𝐴𝑣𝐴 (𝑢 = 𝑣 ∨ (𝑢 / 𝑦𝐵𝑣 / 𝑦𝐵) = ∅))
2523, 24sylbb 222 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Disj 𝑦𝐴 𝐵 → ∀𝑢𝐴𝑣𝐴 (𝑢 = 𝑣 ∨ (𝑢 / 𝑦𝐵𝑣 / 𝑦𝐵) = ∅))
26 rsp2 3177 . . . . . . . . . . . . . . 15 (∀𝑢𝐴𝑣𝐴 (𝑢 = 𝑣 ∨ (𝑢 / 𝑦𝐵𝑣 / 𝑦𝐵) = ∅) → ((𝑢𝐴𝑣𝐴) → (𝑢 = 𝑣 ∨ (𝑢 / 𝑦𝐵𝑣 / 𝑦𝐵) = ∅)))
2725, 26syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (Disj 𝑦𝐴 𝐵 → ((𝑢𝐴𝑣𝐴) → (𝑢 = 𝑣 ∨ (𝑢 / 𝑦𝐵𝑣 / 𝑦𝐵) = ∅)))
2827imp 410 . . . . . . . . . . . . 13 ((Disj 𝑦𝐴 𝐵 ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) → (𝑢 = 𝑣 ∨ (𝑢 / 𝑦𝐵𝑣 / 𝑦𝐵) = ∅))
2928ord 861 . . . . . . . . . . . 12 ((Disj 𝑦𝐴 𝐵 ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) → (¬ 𝑢 = 𝑣 → (𝑢 / 𝑦𝐵𝑣 / 𝑦𝐵) = ∅))
3029impr 458 . . . . . . . . . . 11 ((Disj 𝑦𝐴 𝐵 ∧ ((𝑢𝐴𝑣𝐴) ∧ ¬ 𝑢 = 𝑣)) → (𝑢 / 𝑦𝐵𝑣 / 𝑦𝐵) = ∅)
3130adantlr 714 . . . . . . . . . 10 (((Disj 𝑦𝐴 𝐵Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶) ∧ ((𝑢𝐴𝑣𝐴) ∧ ¬ 𝑢 = 𝑣)) → (𝑢 / 𝑦𝐵𝑣 / 𝑦𝐵) = ∅)
32 disjiun 5017 . . . . . . . . . 10 ((Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶 ∧ (𝑢 / 𝑦𝐵 𝑦𝐴 𝐵𝑣 / 𝑦𝐵 𝑦𝐴 𝐵 ∧ (𝑢 / 𝑦𝐵𝑣 / 𝑦𝐵) = ∅)) → ( 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶) = ∅)
339, 17, 22, 31, 32syl13anc 1369 . . . . . . . . 9 (((Disj 𝑦𝐴 𝐵Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶) ∧ ((𝑢𝐴𝑣𝐴) ∧ ¬ 𝑢 = 𝑣)) → ( 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶) = ∅)
3433expr 460 . . . . . . . 8 (((Disj 𝑦𝐴 𝐵Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) → (¬ 𝑢 = 𝑣 → ( 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶) = ∅))
3534orrd 860 . . . . . . 7 (((Disj 𝑦𝐴 𝐵Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) → (𝑢 = 𝑣 ∨ ( 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶) = ∅))
3635ralrimivva 3156 . . . . . 6 ((Disj 𝑦𝐴 𝐵Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶) → ∀𝑢𝐴𝑣𝐴 (𝑢 = 𝑣 ∨ ( 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶) = ∅))
3718iuneq1d 4908 . . . . . . 7 (𝑢 = 𝑣 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 = 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶)
3837disjor 5010 . . . . . 6 (Disj 𝑢𝐴 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 ↔ ∀𝑢𝐴𝑣𝐴 (𝑢 = 𝑣 ∨ ( 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶) = ∅))
3936, 38sylibr 237 . . . . 5 ((Disj 𝑦𝐴 𝐵Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶) → Disj 𝑢𝐴 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶)
40 nfcv 2955 . . . . . 6 𝑢 𝑥𝐵 𝐶
4112, 2nfiun 4911 . . . . . 6 𝑦 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶
4213iuneq1d 4908 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑢 𝑥𝐵 𝐶 = 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶)
4340, 41, 42cbvdisj 5005 . . . . 5 (Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑢𝐴 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶)
4439, 43sylibr 237 . . . 4 ((Disj 𝑦𝐴 𝐵Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶) → Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶)
4544ex 416 . . 3 (Disj 𝑦𝐴 𝐵 → (Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶))
468, 45jcad 516 . 2 (Disj 𝑦𝐴 𝐵 → (Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶 → (∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶)))
4714eleq2i 2881 . . . . . . . 8 (𝑟 𝑦𝐴 𝐵𝑟 𝑢𝐴 𝑢 / 𝑦𝐵)
48 eliun 4885 . . . . . . . 8 (𝑟 𝑢𝐴 𝑢 / 𝑦𝐵 ↔ ∃𝑢𝐴 𝑟𝑢 / 𝑦𝐵)
4947, 48bitri 278 . . . . . . 7 (𝑟 𝑦𝐴 𝐵 ↔ ∃𝑢𝐴 𝑟𝑢 / 𝑦𝐵)
50 nfcv 2955 . . . . . . . . . 10 𝑣𝐵
51 nfcsb1v 3852 . . . . . . . . . 10 𝑦𝑣 / 𝑦𝐵
52 csbeq1a 3842 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑣𝐵 = 𝑣 / 𝑦𝐵)
5350, 51, 52cbviun 4923 . . . . . . . . 9 𝑦𝐴 𝐵 = 𝑣𝐴 𝑣 / 𝑦𝐵
5453eleq2i 2881 . . . . . . . 8 (𝑠 𝑦𝐴 𝐵𝑠 𝑣𝐴 𝑣 / 𝑦𝐵)
55 eliun 4885 . . . . . . . 8 (𝑠 𝑣𝐴 𝑣 / 𝑦𝐵 ↔ ∃𝑣𝐴 𝑠𝑣 / 𝑦𝐵)
5654, 55bitri 278 . . . . . . 7 (𝑠 𝑦𝐴 𝐵 ↔ ∃𝑣𝐴 𝑠𝑣 / 𝑦𝐵)
5749, 56anbi12i 629 . . . . . 6 ((𝑟 𝑦𝐴 𝐵𝑠 𝑦𝐴 𝐵) ↔ (∃𝑢𝐴 𝑟𝑢 / 𝑦𝐵 ∧ ∃𝑣𝐴 𝑠𝑣 / 𝑦𝐵))
58 reeanv 3320 . . . . . 6 (∃𝑢𝐴𝑣𝐴 (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵) ↔ (∃𝑢𝐴 𝑟𝑢 / 𝑦𝐵 ∧ ∃𝑣𝐴 𝑠𝑣 / 𝑦𝐵))
5957, 58bitr4i 281 . . . . 5 ((𝑟 𝑦𝐴 𝐵𝑠 𝑦𝐴 𝐵) ↔ ∃𝑢𝐴𝑣𝐴 (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵))
60 simplrr 777 . . . . . . . . . . 11 (((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ ((𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵) ∧ ¬ 𝑟 = 𝑠)) ∧ 𝑢 = 𝑣) → ¬ 𝑟 = 𝑠)
6112, 2nfdisjw 5007 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑦Disj 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶
6213disjeq1d 5003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑦 = 𝑢 → (Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶))
6361, 62rspc 3559 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑢𝐴 → (∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶))
6463impcom 411 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶𝑢𝐴) → Disj 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶)
65 disjors 5011 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (Disj 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 ↔ ∀𝑟 𝑢 / 𝑦𝐵𝑠 𝑢 / 𝑦𝐵(𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅))
6664, 65sylib 221 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶𝑢𝐴) → ∀𝑟 𝑢 / 𝑦𝐵𝑠 𝑢 / 𝑦𝐵(𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅))
6766ad2ant2r 746 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) → ∀𝑟 𝑢 / 𝑦𝐵𝑠 𝑢 / 𝑦𝐵(𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅))
6867adantr 484 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵)) → ∀𝑟 𝑢 / 𝑦𝐵𝑠 𝑢 / 𝑦𝐵(𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅))
69 simplrl 776 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵)) ∧ 𝑢 = 𝑣) → 𝑟𝑢 / 𝑦𝐵)
70 simplrr 777 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵)) ∧ 𝑢 = 𝑣) → 𝑠𝑣 / 𝑦𝐵)
7118adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵)) ∧ 𝑢 = 𝑣) → 𝑢 / 𝑦𝐵 = 𝑣 / 𝑦𝐵)
7270, 71eleqtrrd 2893 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵)) ∧ 𝑢 = 𝑣) → 𝑠𝑢 / 𝑦𝐵)
7369, 72jca 515 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵)) ∧ 𝑢 = 𝑣) → (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑢 / 𝑦𝐵))
74 rsp2 3177 . . . . . . . . . . . . . . 15 (∀𝑟 𝑢 / 𝑦𝐵𝑠 𝑢 / 𝑦𝐵(𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅) → ((𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑢 / 𝑦𝐵) → (𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅)))
7574imp 410 . . . . . . . . . . . . . 14 ((∀𝑟 𝑢 / 𝑦𝐵𝑠 𝑢 / 𝑦𝐵(𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅) ∧ (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑢 / 𝑦𝐵)) → (𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅))
7668, 73, 75syl2an2r 684 . . . . . . . . . . . . 13 (((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵)) ∧ 𝑢 = 𝑣) → (𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅))
7776adantlrr 720 . . . . . . . . . . . 12 (((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ ((𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵) ∧ ¬ 𝑟 = 𝑠)) ∧ 𝑢 = 𝑣) → (𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅))
7877ord 861 . . . . . . . . . . 11 (((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ ((𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵) ∧ ¬ 𝑟 = 𝑠)) ∧ 𝑢 = 𝑣) → (¬ 𝑟 = 𝑠 → (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅))
7960, 78mpd 15 . . . . . . . . . 10 (((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ ((𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵) ∧ ¬ 𝑟 = 𝑠)) ∧ 𝑢 = 𝑣) → (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅)
80 ssiun2 4934 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑟 / 𝑥𝐶 𝑟 𝑢 / 𝑦𝐵𝑟 / 𝑥𝐶)
81 nfcv 2955 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑟𝐶
82 nfcsb1v 3852 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑥𝑟 / 𝑥𝐶
83 csbeq1a 3842 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑟𝐶 = 𝑟 / 𝑥𝐶)
8481, 82, 83cbviun 4923 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 = 𝑟 𝑢 / 𝑦𝐵𝑟 / 𝑥𝐶
8580, 84sseqtrrdi 3966 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑟 / 𝑥𝐶 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶)
86 ssiun2 4934 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑠𝑣 / 𝑦𝐵𝑠 / 𝑥𝐶 𝑠 𝑣 / 𝑦𝐵𝑠 / 𝑥𝐶)
87 nfcv 2955 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑠𝐶
88 nfcsb1v 3852 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑥𝑠 / 𝑥𝐶
89 csbeq1a 3842 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑠𝐶 = 𝑠 / 𝑥𝐶)
9087, 88, 89cbviun 4923 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶 = 𝑠 𝑣 / 𝑦𝐵𝑠 / 𝑥𝐶
9186, 90sseqtrrdi 3966 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠𝑣 / 𝑦𝐵𝑠 / 𝑥𝐶 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶)
92 ss2in 4163 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑟 / 𝑥𝐶 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶𝑠 / 𝑥𝐶 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶) → (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) ⊆ ( 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶))
9385, 91, 92syl2an 598 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵) → (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) ⊆ ( 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶))
9493ad2antrl 727 . . . . . . . . . . 11 ((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ ((𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵) ∧ ¬ 𝑟 = 𝑠)) → (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) ⊆ ( 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶))
95 nfcv 2955 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑧 𝑥𝐵 𝐶
96 nfcsb1v 3852 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑦𝑧 / 𝑦𝐵
9796, 2nfiun 4911 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑦 𝑥 𝑧 / 𝑦𝐵𝐶
98 csbeq1a 3842 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦 = 𝑧𝐵 = 𝑧 / 𝑦𝐵)
9998iuneq1d 4908 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑦 = 𝑧 𝑥𝐵 𝐶 = 𝑥 𝑧 / 𝑦𝐵𝐶)
10095, 97, 99cbvdisj 5005 . . . . . . . . . . . . . 14 (Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑧𝐴 𝑥 𝑧 / 𝑦𝐵𝐶)
101100biimpi 219 . . . . . . . . . . . . 13 (Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑧𝐴 𝑥 𝑧 / 𝑦𝐵𝐶)
102101ad3antlr 730 . . . . . . . . . . . 12 ((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ ((𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵) ∧ ¬ 𝑟 = 𝑠)) → Disj 𝑧𝐴 𝑥 𝑧 / 𝑦𝐵𝐶)
103 simplr 768 . . . . . . . . . . . 12 ((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ ((𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵) ∧ ¬ 𝑟 = 𝑠)) → (𝑢𝐴𝑣𝐴))
104 id 22 . . . . . . . . . . . 12 (𝑢𝑣𝑢𝑣)
105 csbeq1 3831 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 = 𝑢𝑧 / 𝑦𝐵 = 𝑢 / 𝑦𝐵)
106105iuneq1d 4908 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑢 𝑥 𝑧 / 𝑦𝐵𝐶 = 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶)
107 csbeq1 3831 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 = 𝑣𝑧 / 𝑦𝐵 = 𝑣 / 𝑦𝐵)
108107iuneq1d 4908 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑣 𝑥 𝑧 / 𝑦𝐵𝐶 = 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶)
109106, 108disji2 5012 . . . . . . . . . . . 12 ((Disj 𝑧𝐴 𝑥 𝑧 / 𝑦𝐵𝐶 ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴) ∧ 𝑢𝑣) → ( 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶) = ∅)
110102, 103, 104, 109syl2an3an 1419 . . . . . . . . . . 11 (((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ ((𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵) ∧ ¬ 𝑟 = 𝑠)) ∧ 𝑢𝑣) → ( 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶) = ∅)
111 sseq0 4307 . . . . . . . . . . 11 (((𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) ⊆ ( 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶) ∧ ( 𝑥 𝑢 / 𝑦𝐵𝐶 𝑥 𝑣 / 𝑦𝐵𝐶) = ∅) → (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅)
11294, 110, 111syl2an2r 684 . . . . . . . . . 10 (((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ ((𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵) ∧ ¬ 𝑟 = 𝑠)) ∧ 𝑢𝑣) → (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅)
11379, 112pm2.61dane 3074 . . . . . . . . 9 ((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ ((𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵) ∧ ¬ 𝑟 = 𝑠)) → (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅)
114113expr 460 . . . . . . . 8 ((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵)) → (¬ 𝑟 = 𝑠 → (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅))
115114orrd 860 . . . . . . 7 ((((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) ∧ (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵)) → (𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅))
116115ex 416 . . . . . 6 (((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) ∧ (𝑢𝐴𝑣𝐴)) → ((𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵) → (𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅)))
117116rexlimdvva 3253 . . . . 5 ((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) → (∃𝑢𝐴𝑣𝐴 (𝑟𝑢 / 𝑦𝐵𝑠𝑣 / 𝑦𝐵) → (𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅)))
11859, 117syl5bi 245 . . . 4 ((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) → ((𝑟 𝑦𝐴 𝐵𝑠 𝑦𝐴 𝐵) → (𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅)))
119118ralrimivv 3155 . . 3 ((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) → ∀𝑟 𝑦𝐴 𝐵𝑠 𝑦𝐴 𝐵(𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅))
120 disjors 5011 . . 3 (Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶 ↔ ∀𝑟 𝑦𝐴 𝐵𝑠 𝑦𝐴 𝐵(𝑟 = 𝑠 ∨ (𝑟 / 𝑥𝐶𝑠 / 𝑥𝐶) = ∅))
121119, 120sylibr 237 . 2 ((∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶) → Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶)
12246, 121impbid1 228 1 (Disj 𝑦𝐴 𝐵 → (Disj 𝑥 𝑦𝐴 𝐵𝐶 ↔ (∀𝑦𝐴 Disj 𝑥𝐵 𝐶Disj 𝑦𝐴 𝑥𝐵 𝐶)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 399  wo 844   = wceq 1538  wcel 2111  wne 2987  wral 3106  wrex 3107  csb 3828  cin 3880  wss 3881  c0 4243   ciun 4881  Disj wdisj 4995
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-ral 3111  df-rex 3112  df-rmo 3114  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-csb 3829  df-dif 3884  df-in 3888  df-ss 3898  df-nul 4244  df-iun 4883  df-disj 4996
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