Proof of Theorem elinxp
| Step | Hyp | Ref | Expression | 
|---|
| 1 |  | relinxp 5823 | . . . . 5
⊢ Rel
(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) | 
| 2 |  | elrel 5807 | . . . . 5
⊢ ((Rel
(𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ∧ 𝐶 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))) → ∃𝑥∃𝑦 𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉) | 
| 3 | 1, 2 | mpan 690 | . . . 4
⊢ (𝐶 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) → ∃𝑥∃𝑦 𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉) | 
| 4 |  | eleq1 2828 | . . . . . . . . 9
⊢ (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 → (𝐶 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ↔ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)))) | 
| 5 | 4 | biimpd 229 | . . . . . . . 8
⊢ (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 → (𝐶 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) → 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)))) | 
| 6 |  | opelinxp 5764 | . . . . . . . . 9
⊢
(〈𝑥, 𝑦〉 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅)) | 
| 7 | 6 | biimpi 216 | . . . . . . . 8
⊢
(〈𝑥, 𝑦〉 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) → ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅)) | 
| 8 | 5, 7 | syl6com 37 | . . . . . . 7
⊢ (𝐶 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) → (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 → ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅))) | 
| 9 | 8 | ancld 550 | . . . . . 6
⊢ (𝐶 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) → (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 → (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 ∧ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅)))) | 
| 10 |  | an12 645 | . . . . . 6
⊢ ((𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 ∧ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅)) ↔ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 ∧ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅))) | 
| 11 | 9, 10 | imbitrdi 251 | . . . . 5
⊢ (𝐶 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) → (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 → ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 ∧ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅)))) | 
| 12 | 11 | 2eximdv 1918 | . . . 4
⊢ (𝐶 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) → (∃𝑥∃𝑦 𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 → ∃𝑥∃𝑦((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 ∧ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅)))) | 
| 13 | 3, 12 | mpd 15 | . . 3
⊢ (𝐶 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) → ∃𝑥∃𝑦((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 ∧ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅))) | 
| 14 |  | r2ex 3195 | . . 3
⊢
(∃𝑥 ∈
𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 ∧ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅) ↔ ∃𝑥∃𝑦((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) ∧ (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 ∧ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅))) | 
| 15 | 13, 14 | sylibr 234 | . 2
⊢ (𝐶 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 ∧ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅)) | 
| 16 | 6 | simplbi2 500 | . . . . 5
⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅 → 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)))) | 
| 17 | 4 | biimprd 248 | . . . . 5
⊢ (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 → (〈𝑥, 𝑦〉 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) → 𝐶 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)))) | 
| 18 | 16, 17 | syl9 77 | . . . 4
⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 → (〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅 → 𝐶 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))))) | 
| 19 | 18 | impd 410 | . . 3
⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵) → ((𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 ∧ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅) → 𝐶 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)))) | 
| 20 | 19 | rexlimivv 3200 | . 2
⊢
(∃𝑥 ∈
𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 ∧ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅) → 𝐶 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵))) | 
| 21 | 15, 20 | impbii 209 | 1
⊢ (𝐶 ∈ (𝑅 ∩ (𝐴 × 𝐵)) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐶 = 〈𝑥, 𝑦〉 ∧ 〈𝑥, 𝑦〉 ∈ 𝑅)) |