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 45879
Description: Indexed union of indexed intersections. See eliincex 45869 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 2858 . . . 4 (𝑍𝐴𝑍 𝑥𝐵 𝑦𝐶 𝐷)
3 eliun 4965 . . . 4 (𝑍 𝑥𝐵 𝑦𝐶 𝐷 ↔ ∃𝑥𝐵 𝑍 𝑦𝐶 𝐷)
42, 3sylbb 222 . . 3 (𝑍𝐴 → ∃𝑥𝐵 𝑍 𝑦𝐶 𝐷)
5 eliin 4966 . . . . . 6 (𝑍 𝑦𝐶 𝐷 → (𝑍 𝑦𝐶 𝐷 ↔ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷))
65ibi 270 . . . . 5 (𝑍 𝑦𝐶 𝐷 → ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷)
76a1i 11 . . . 4 (𝑍𝐴 → (𝑍 𝑦𝐶 𝐷 → ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷))
87reximdv 3183 . . 3 (𝑍𝐴 → (∃𝑥𝐵 𝑍 𝑦𝐶 𝐷 → ∃𝑥𝐵𝑦𝐶 𝑍𝐷))
94, 8mpd 16 . 2 (𝑍𝐴 → ∃𝑥𝐵𝑦𝐶 𝑍𝐷)
10 eliuniin2.1 . . . 4 𝑥𝐶
11 nfcv 2928 . . . 4 𝑥
1210, 11nfne 3064 . . 3 𝑥 𝐶 ≠ ∅
13 nfv 1947 . . 3 𝑥 𝑍𝐴
14 simp2 1155 . . . . . . 7 ((𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝑥𝐵 ∧ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷) → 𝑥𝐵)
15 eliin2 45875 . . . . . . . 8 (𝐶 ≠ ∅ → (𝑍 𝑦𝐶 𝐷 ↔ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷))
1615biimpar 483 . . . . . . 7 ((𝐶 ≠ ∅ ∧ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷) → 𝑍 𝑦𝐶 𝐷)
17 rspe 3258 . . . . . . 7 ((𝑥𝐵𝑍 𝑦𝐶 𝐷) → ∃𝑥𝐵 𝑍 𝑦𝐶 𝐷)
1814, 16, 173imp3i2an 1364 . . . . . 6 ((𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝑥𝐵 ∧ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷) → ∃𝑥𝐵 𝑍 𝑦𝐶 𝐷)
1918, 3sylibr 237 . . . . 5 ((𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝑥𝐵 ∧ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷) → 𝑍 𝑥𝐵 𝑦𝐶 𝐷)
2019, 2sylibr 237 . . . 4 ((𝐶 ≠ ∅ ∧ 𝑥𝐵 ∧ ∀𝑦𝐶 𝑍𝐷) → 𝑍𝐴)
21203exp 1137 . . 3 (𝐶 ≠ ∅ → (𝑥𝐵 → (∀𝑦𝐶 𝑍𝐷𝑍𝐴)))
2212, 13, 21rexlimd 3275 . 2 (𝐶 ≠ ∅ → (∃𝑥𝐵𝑦𝐶 𝑍𝐷𝑍𝐴))
239, 22impbid2 229 1 (𝐶 ≠ ∅ → (𝑍𝐴 ↔ ∃𝑥𝐵𝑦𝐶 𝑍𝐷))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2146  wnfc 2913  wne 2961  wral 3082  wrex 3092  c0 4289   ciun 4961   ciin 4962
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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2738
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-ral 3083  df-rex 3093  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-nul 4290  df-iun 4963  df-iin 4964
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator