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 45574
Description: Indexed union of indexed intersections. See eliincex 45564 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 2832 . . . 4 (𝑍𝐴𝑍 𝑥𝐵 𝑦𝐶 𝐷)
3 eliun 4932 . . . 4 (𝑍 𝑥𝐵 𝑦𝐶 𝐷 ↔ ∃𝑥𝐵 𝑍 𝑦𝐶 𝐷)
42, 3sylbb 220 . . 3 (𝑍𝐴 → ∃𝑥𝐵 𝑍 𝑦𝐶 𝐷)
5 eliin 4933 . . . . . 6 (𝑍 𝑦𝐶 𝐷 → (𝑍 𝑦𝐶 𝐷 ↔ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷))
65ibi 268 . . . . 5 (𝑍 𝑦𝐶 𝐷 → ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷)
76a1i 11 . . . 4 (𝑍𝐴 → (𝑍 𝑦𝐶 𝐷 → ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷))
87reximdv 3155 . . 3 (𝑍𝐴 → (∃𝑥𝐵 𝑍 𝑦𝐶 𝐷 → ∃𝑥𝐵𝑦𝐶 𝑍𝐷))
94, 8mpd 15 . 2 (𝑍𝐴 → ∃𝑥𝐵𝑦𝐶 𝑍𝐷)
10 eliuniin2.1 . . . 4 𝑥𝐶
11 nfcv 2902 . . . 4 𝑥
1210, 11nfne 3036 . . 3 𝑥 𝐶 ≠ ∅
13 nfv 1921 . . 3 𝑥 𝑍𝐴
14 simp2 1143 . . . . . . 7 ((𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝑥𝐵 ∧ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷) → 𝑥𝐵)
15 eliin2 45570 . . . . . . . 8 (𝐶 ≠ ∅ → (𝑍 𝑦𝐶 𝐷 ↔ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷))
1615biimpar 478 . . . . . . 7 ((𝐶 ≠ ∅ ∧ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷) → 𝑍 𝑦𝐶 𝐷)
17 rspe 3230 . . . . . . 7 ((𝑥𝐵𝑍 𝑦𝐶 𝐷) → ∃𝑥𝐵 𝑍 𝑦𝐶 𝐷)
1814, 16, 173imp3i2an 1352 . . . . . 6 ((𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝑥𝐵 ∧ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷) → ∃𝑥𝐵 𝑍 𝑦𝐶 𝐷)
1918, 3sylibr 235 . . . . 5 ((𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝑥𝐵 ∧ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷) → 𝑍 𝑥𝐵 𝑦𝐶 𝐷)
2019, 2sylibr 235 . . . 4 ((𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝑥𝐵 ∧ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷) → 𝑍𝐴)
21203exp 1125 . . 3 (𝐶 ≠ ∅ → (𝑥𝐵 → (∀𝑦𝐶 𝑍𝐷𝑍𝐴)))
2212, 13, 21rexlimd 3247 . 2 (𝐶 ≠ ∅ → (∃𝑥𝐵𝑦𝐶 𝑍𝐷𝑍𝐴))
239, 22impbid2 227 1 (𝐶 ≠ ∅ → (𝑍𝐴 ↔ ∃𝑥𝐵𝑦𝐶 𝑍𝐷))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  w3a 1092   = wceq 1547  wcel 2119  wnfc 2887  wne 2935  wral 3054  wrex 3064  c0 4268   ciun 4928   ciin 4929
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2712
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-clab 2719  df-cleq 2732  df-clel 2815  df-nfc 2889  df-ne 2936  df-ral 3055  df-rex 3065  df-v 3434  df-sbc 3731  df-csb 3839  df-dif 3893  df-nul 4269  df-iun 4930  df-iin 4931
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator