Theorem eqoprab2bw 7520

Description: Equivalence of ordered pair abstraction subclass and biconditional. Version of eqoprab2b 7521 with a disjoint variable condition, which does not require ax-13 2380. (Contributed by Mario Carneiro, 4-Jan-2017.) Avoid ax-13 2380. (Revised by GG, 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 7511	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑}
2		nfoprab1 7511	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑥{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓}
3	1, 2	nfss 4001	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓}
4		nfoprab2 7512	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑦{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑}
5		nfoprab2 7512	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑦{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓}
6	4, 5	nfss 4001	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑦{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓}
7		nfoprab3 7513	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑧{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑}
8		nfoprab3 7513	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑧{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓}
9	7, 8	nfss 4001	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑧{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓}
10		ssel 4002	. . . . . . . 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 7479	. . . . . . . 8 ⊢ (⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ↔ 𝜑)
12		oprabidw 7479	. . . . . . . 8 ⊢ (⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∈ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ↔ 𝜓)
13	10, 11, 12	3imtr3g 295	. . . . . . 7 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} → (𝜑 → 𝜓))
14	9, 13	alrimi 2214	. . . . . 6 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} → ∀𝑧(𝜑 → 𝜓))
15	6, 14	alrimi 2214	. . . . 5 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} → ∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓))
16	3, 15	alrimi 2214	. . . 4 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} → ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓))
17		ssoprab2 7518	. . . 4 ⊢ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓) → {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓})
18	16, 17	impbii 209	. . 3 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ↔ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓))
19	2, 1	nfss 4001	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑}
20	5, 4	nfss 4001	. . . . . 6 ⊢ Ⅎ𝑦{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑}
21	8, 7	nfss 4001	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑧{⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑}
22		ssel 4002	. . . . . . . 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 295	. . . . . . 7 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} → (𝜓 → 𝜑))
24	21, 23	alrimi 2214	. . . . . 6 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} → ∀𝑧(𝜓 → 𝜑))
25	20, 24	alrimi 2214	. . . . 5 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} → ∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑))
26	19, 25	alrimi 2214	. . . 4 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} → ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑))
27		ssoprab2 7518	. . . 4 ⊢ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑) → {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑})
28	26, 27	impbii 209	. . 3 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ⊆ {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} ↔ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑))
29	18, 28	anbi12i 627	. 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 4024	. 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 1889	. . . 4 ⊢ (∀𝑦∀𝑧(𝜑 ↔ 𝜓) ↔ (∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓) ∧ ∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑)))
32	31	albii 1817	. . 3 ⊢ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 ↔ 𝜓) ↔ ∀𝑥(∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓) ∧ ∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑)))
33		19.26 1869	. . 3 ⊢ (∀𝑥(∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓) ∧ ∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑)) ↔ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑)))
34	32, 33	bitri 275	. 2 ⊢ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 ↔ 𝜓) ↔ (∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 → 𝜓) ∧ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜓 → 𝜑)))
35	29, 30, 34	3bitr4i 303	1 ⊢ ({⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜑} = {⟨⟨𝑥, 𝑦⟩, 𝑧⟩ ∣ 𝜓} ↔ ∀𝑥∀𝑦∀𝑧(𝜑 ↔ 𝜓))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395  ∀wal 1535   = wceq 1537   ∈ wcel 2108   ⊆ wss 3976  ⟨cop 4654  {coprab 7449

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pr 5447

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ral 3068  df-rab 3444  df-v 3490  df-dif 3979  df-un 3981  df-ss 3993  df-nul 4353  df-if 4549  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-oprab 7452

This theorem is referenced by:  mpo2eqb  7582