Theorem eqoprab2bw 7224

Description: Equivalence of ordered pair abstraction subclass and biconditional. Version of eqoprab2b 7225 with a disjoint variable condition, which does not require ax-13 2390. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Jan-2017.) (Revised by Gino Giotto, 26-Jan-2024.)

Assertion

Ref	Expression
eqoprab2bw	⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} = {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ↔ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 ↔ 𝜓))

Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝑧

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦,𝑧)   𝜓(𝑥,𝑦,𝑧)

Proof of Theorem eqoprab2bw

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nfoprab1 7215	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑}
2		nfoprab1 7215	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓}
3	1, 2	nfss 3960	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓}
4		nfoprab2 7216	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑦{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑}
5		nfoprab2 7216	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑦{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓}
6	4, 5	nfss 3960	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑦{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓}
7		nfoprab3 7217	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑧{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑}
8		nfoprab3 7217	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑧{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓}
9	7, 8	nfss 3960	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑧{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓}
10		ssel 3961	. . . . . . . 8 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} → (⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} → ⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓}))
11		oprabidw 7187	. . . . . . . 8 ⊢ (⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ↔ 𝜑)
12		oprabidw 7187	. . . . . . . 8 ⊢ (⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ↔ 𝜓)
13	10, 11, 12	3imtr3g 297	. . . . . . 7 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} → (𝜑 → 𝜓))
14	9, 13	alrimi 2213	. . . . . 6 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} → ∀𝑧(𝜑 → 𝜓))
15	6, 14	alrimi 2213	. . . . 5 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} → ∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓))
16	3, 15	alrimi 2213	. . . 4 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} → ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓))
17		ssoprab2 7222	. . . 4 ⊢ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓) → {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓})
18	16, 17	impbii 211	. . 3 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ↔ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓))
19	2, 1	nfss 3960	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑}
20	5, 4	nfss 3960	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑦{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑}
21	8, 7	nfss 3960	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑧{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑}
22		ssel 3961	. . . . . . . 8 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} → (⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} → ⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑}))
23	22, 12, 11	3imtr3g 297	. . . . . . 7 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} → (𝜓 → 𝜑))
24	21, 23	alrimi 2213	. . . . . 6 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} → ∀𝑧(𝜓 → 𝜑))
25	20, 24	alrimi 2213	. . . . 5 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} → ∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑))
26	19, 25	alrimi 2213	. . . 4 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} → ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑))
27		ssoprab2 7222	. . . 4 ⊢ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑) → {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑})
28	26, 27	impbii 211	. . 3 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ↔ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑))
29	18, 28	anbi12i 628	. 2 ⊢ (({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ∧ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑}) ↔ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑)))
30		eqss 3982	. 2 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} = {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ↔ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ∧ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑}))
31		2albiim 1891	. . . 4 ⊢ (∀𝑦∀𝑧(𝜑 ↔ 𝜓) ↔ (∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓) ∧ ∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑)))
32	31	albii 1820	. . 3 ⊢ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 ↔ 𝜓) ↔ ∀𝑥(∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓) ∧ ∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑)))
33		19.26 1871	. . 3 ⊢ (∀𝑥(∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓) ∧ ∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑)) ↔ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑)))
34	32, 33	bitri 277	. 2 ⊢ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 ↔ 𝜓) ↔ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑)))
35	29, 30, 34	3bitr4i 305	1 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} = {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ↔ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 ↔ 𝜓))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398  ∀wal 1535   = wceq 1537   ∈ wcel 2114   ⊆ wss 3936  ⟨cop 4573  {coprab 7157

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2793  ax-sep 5203  ax-nul 5210  ax-pr 5330

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ral 3143  df-rab 3147  df-v 3496  df-dif 3939  df-un 3941  df-in 3943  df-ss 3952  df-nul 4292  df-if 4468  df-sn 4568  df-pr 4570  df-op 4574  df-oprab 7160

This theorem is referenced by:  mpo2eqb  7283