Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  eliuniin2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem eliuniin2 43040
Description: Indexed union of indexed intersections. See eliincex 43030 for a counterexample showing that the precondition 𝐶 ≠ ∅ cannot be simply dropped. (Contributed by Glauco Siliprandi, 26-Jun-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
eliuniin2.1 𝑥𝐶
eliuniin2.2 𝐴 = 𝑥𝐵 𝑦𝐶 𝐷
Assertion
Ref Expression
eliuniin2 (𝐶 ≠ ∅ → (𝑍𝐴 ↔ ∃𝑥𝐵𝑦𝐶 𝑍𝐷))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑦,𝐶   𝑥,𝑍   𝑦,𝑍
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑦)   𝐵(𝑥,𝑦)   𝐶(𝑥)   𝐷(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem eliuniin2
StepHypRef Expression
1 eliuniin2.2 . . . . 5 𝐴 = 𝑥𝐵 𝑦𝐶 𝐷
21eleq2i 2829 . . . 4 (𝑍𝐴𝑍 𝑥𝐵 𝑦𝐶 𝐷)
3 eliun 4950 . . . 4 (𝑍 𝑥𝐵 𝑦𝐶 𝐷 ↔ ∃𝑥𝐵 𝑍 𝑦𝐶 𝐷)
42, 3sylbb 218 . . 3 (𝑍𝐴 → ∃𝑥𝐵 𝑍 𝑦𝐶 𝐷)
5 eliin 4951 . . . . . 6 (𝑍 𝑦𝐶 𝐷 → (𝑍 𝑦𝐶 𝐷 ↔ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷))
65ibi 267 . . . . 5 (𝑍 𝑦𝐶 𝐷 → ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷)
76a1i 11 . . . 4 (𝑍𝐴 → (𝑍 𝑦𝐶 𝐷 → ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷))
87reximdv 3164 . . 3 (𝑍𝐴 → (∃𝑥𝐵 𝑍 𝑦𝐶 𝐷 → ∃𝑥𝐵𝑦𝐶 𝑍𝐷))
94, 8mpd 15 . 2 (𝑍𝐴 → ∃𝑥𝐵𝑦𝐶 𝑍𝐷)
10 eliuniin2.1 . . . 4 𝑥𝐶
11 nfcv 2905 . . . 4 𝑥
1210, 11nfne 3043 . . 3 𝑥 𝐶 ≠ ∅
13 nfv 1917 . . 3 𝑥 𝑍𝐴
14 simp2 1137 . . . . . . 7 ((𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝑥𝐵 ∧ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷) → 𝑥𝐵)
15 eliin2 43036 . . . . . . . 8 (𝐶 ≠ ∅ → (𝑍 𝑦𝐶 𝐷 ↔ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷))
1615biimpar 479 . . . . . . 7 ((𝐶 ≠ ∅ ∧ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷) → 𝑍 𝑦𝐶 𝐷)
17 rspe 3229 . . . . . . 7 ((𝑥𝐵𝑍 𝑦𝐶 𝐷) → ∃𝑥𝐵 𝑍 𝑦𝐶 𝐷)
1814, 16, 173imp3i2an 1345 . . . . . 6 ((𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝑥𝐵 ∧ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷) → ∃𝑥𝐵 𝑍 𝑦𝐶 𝐷)
1918, 3sylibr 233 . . . . 5 ((𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝑥𝐵 ∧ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷) → 𝑍 𝑥𝐵 𝑦𝐶 𝐷)
2019, 2sylibr 233 . . . 4 ((𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝑥𝐵 ∧ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷) → 𝑍𝐴)
21203exp 1119 . . 3 (𝐶 ≠ ∅ → (𝑥𝐵 → (∀𝑦𝐶 𝑍𝐷𝑍𝐴)))
2212, 13, 21rexlimd 3246 . 2 (𝐶 ≠ ∅ → (∃𝑥𝐵𝑦𝐶 𝑍𝐷𝑍𝐴))
239, 22impbid2 225 1 (𝐶 ≠ ∅ → (𝑍𝐴 ↔ ∃𝑥𝐵𝑦𝐶 𝑍𝐷))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  w3a 1087   = wceq 1541  wcel 2106  wnfc 2885  wne 2941  wral 3062  wrex 3071  c0 4274   ciun 4946   ciin 4947
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2708
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 846  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2815  df-nfc 2887  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-v 3444  df-sbc 3732  df-csb 3848  df-dif 3905  df-nul 4275  df-iun 4948  df-iin 4949
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator