| Step | Hyp | Ref | Expression | 
|---|
| 1 |  | eqeq1 2741 | . . . . 5
⊢ (𝑝 = 〈𝑥, 𝑦〉 → (𝑝 = 〈𝑎, 𝑏〉 ↔ 〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉)) | 
| 2 | 1 | anbi1d 631 | . . . 4
⊢ (𝑝 = 〈𝑥, 𝑦〉 → ((𝑝 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) ↔ (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑))) | 
| 3 | 2 | 2exbidv 1924 | . . 3
⊢ (𝑝 = 〈𝑥, 𝑦〉 → (∃𝑎∃𝑏(𝑝 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) ↔ ∃𝑎∃𝑏(〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑))) | 
| 4 |  | eqeq1 2741 | . . . . 5
⊢ (𝑝 = 〈𝑣, 𝑤〉 → (𝑝 = 〈𝑎, 𝑏〉 ↔ 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉)) | 
| 5 | 4 | anbi1d 631 | . . . 4
⊢ (𝑝 = 〈𝑣, 𝑤〉 → ((𝑝 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) ↔ (〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑))) | 
| 6 | 5 | 2exbidv 1924 | . . 3
⊢ (𝑝 = 〈𝑣, 𝑤〉 → (∃𝑎∃𝑏(𝑝 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) ↔ ∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑))) | 
| 7 | 3, 6 | reuop 6313 | . 2
⊢
(∃!𝑝 ∈
(𝑋 × 𝑋)∃𝑎∃𝑏(𝑝 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) ↔ ∃𝑥 ∈ 𝑋 ∃𝑦 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) ∧ ∀𝑣 ∈ 𝑋 ∀𝑤 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉))) | 
| 8 |  | nfich1 47434 | . . . . . 6
⊢
Ⅎ𝑎[𝑎⇄𝑏]𝜑 | 
| 9 |  | nfv 1914 | . . . . . 6
⊢
Ⅎ𝑎(𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) | 
| 10 | 8, 9 | nfan 1899 | . . . . 5
⊢
Ⅎ𝑎([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) | 
| 11 |  | nfcv 2905 | . . . . . . 7
⊢
Ⅎ𝑎𝑋 | 
| 12 |  | nfe1 2150 | . . . . . . . . 9
⊢
Ⅎ𝑎∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) | 
| 13 |  | nfv 1914 | . . . . . . . . 9
⊢
Ⅎ𝑎〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉 | 
| 14 | 12, 13 | nfim 1896 | . . . . . . . 8
⊢
Ⅎ𝑎(∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) | 
| 15 | 11, 14 | nfralw 3311 | . . . . . . 7
⊢
Ⅎ𝑎∀𝑤 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) | 
| 16 | 11, 15 | nfralw 3311 | . . . . . 6
⊢
Ⅎ𝑎∀𝑣 ∈ 𝑋 ∀𝑤 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) | 
| 17 |  | nfe1 2150 | . . . . . 6
⊢
Ⅎ𝑎∃𝑎∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑) | 
| 18 | 16, 17 | nfim 1896 | . . . . 5
⊢
Ⅎ𝑎(∀𝑣 ∈ 𝑋 ∀𝑤 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) → ∃𝑎∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑)) | 
| 19 |  | nfich2 47435 | . . . . . . 7
⊢
Ⅎ𝑏[𝑎⇄𝑏]𝜑 | 
| 20 |  | nfv 1914 | . . . . . . 7
⊢
Ⅎ𝑏(𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) | 
| 21 | 19, 20 | nfan 1899 | . . . . . 6
⊢
Ⅎ𝑏([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) | 
| 22 |  | nfcv 2905 | . . . . . . . 8
⊢
Ⅎ𝑏𝑋 | 
| 23 |  | nfe1 2150 | . . . . . . . . . . 11
⊢
Ⅎ𝑏∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) | 
| 24 | 23 | nfex 2324 | . . . . . . . . . 10
⊢
Ⅎ𝑏∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) | 
| 25 |  | nfv 1914 | . . . . . . . . . 10
⊢
Ⅎ𝑏〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉 | 
| 26 | 24, 25 | nfim 1896 | . . . . . . . . 9
⊢
Ⅎ𝑏(∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) | 
| 27 | 22, 26 | nfralw 3311 | . . . . . . . 8
⊢
Ⅎ𝑏∀𝑤 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) | 
| 28 | 22, 27 | nfralw 3311 | . . . . . . 7
⊢
Ⅎ𝑏∀𝑣 ∈ 𝑋 ∀𝑤 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) | 
| 29 |  | nfe1 2150 | . . . . . . . 8
⊢
Ⅎ𝑏∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑) | 
| 30 | 29 | nfex 2324 | . . . . . . 7
⊢
Ⅎ𝑏∃𝑎∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑) | 
| 31 | 28, 30 | nfim 1896 | . . . . . 6
⊢
Ⅎ𝑏(∀𝑣 ∈ 𝑋 ∀𝑤 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) → ∃𝑎∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑)) | 
| 32 |  | opeq12 4875 | . . . . . . . . . . . . . 14
⊢ ((𝑣 = 𝑦 ∧ 𝑤 = 𝑥) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑦, 𝑥〉) | 
| 33 | 32 | eqeq1d 2739 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑣 = 𝑦 ∧ 𝑤 = 𝑥) → (〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ↔ 〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑎, 𝑏〉)) | 
| 34 | 33 | anbi1d 631 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ ((𝑣 = 𝑦 ∧ 𝑤 = 𝑥) → ((〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) ↔ (〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑))) | 
| 35 | 34 | 2exbidv 1924 | . . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑣 = 𝑦 ∧ 𝑤 = 𝑥) → (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) ↔ ∃𝑎∃𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑))) | 
| 36 | 32 | eqeq1d 2739 | . . . . . . . . . . 11
⊢ ((𝑣 = 𝑦 ∧ 𝑤 = 𝑥) → (〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉 ↔ 〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑥, 𝑦〉)) | 
| 37 | 35, 36 | imbi12d 344 | . . . . . . . . . 10
⊢ ((𝑣 = 𝑦 ∧ 𝑤 = 𝑥) → ((∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) ↔ (∃𝑎∃𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑥, 𝑦〉))) | 
| 38 | 37 | rspc2gv 3632 | . . . . . . . . 9
⊢ ((𝑦 ∈ 𝑋 ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → (∀𝑣 ∈ 𝑋 ∀𝑤 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) → (∃𝑎∃𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑥, 𝑦〉))) | 
| 39 | 38 | ancoms 458 | . . . . . . . 8
⊢ ((𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → (∀𝑣 ∈ 𝑋 ∀𝑤 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) → (∃𝑎∃𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑥, 𝑦〉))) | 
| 40 | 39 | adantl 481 | . . . . . . 7
⊢ (([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → (∀𝑣 ∈ 𝑋 ∀𝑤 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) → (∃𝑎∃𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑥, 𝑦〉))) | 
| 41 |  | simprr 773 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → 𝑦 ∈ 𝑋) | 
| 42 | 41 | adantr 480 | . . . . . . . . . 10
⊢ ((([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑)) → 𝑦 ∈ 𝑋) | 
| 43 |  | simpl 482 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋) → 𝑥 ∈ 𝑋) | 
| 44 | 43 | adantl 481 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ (([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → 𝑥 ∈ 𝑋) | 
| 45 | 44 | adantr 480 | . . . . . . . . . . 11
⊢ ((([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑)) → 𝑥 ∈ 𝑋) | 
| 46 |  | eqidd 2738 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ ((([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑)) → 〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑥〉) | 
| 47 |  | vex 3484 | . . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ 𝑥 ∈ V | 
| 48 |  | vex 3484 | . . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ 𝑦 ∈ V | 
| 49 | 47, 48 | opth 5481 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢
(〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ↔ (𝑥 = 𝑎 ∧ 𝑦 = 𝑏)) | 
| 50 |  | sbceq1a 3799 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ (𝑏 = 𝑦 → (𝜑 ↔ [𝑦 / 𝑏]𝜑)) | 
| 51 | 50 | equcoms 2019 | . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝑦 = 𝑏 → (𝜑 ↔ [𝑦 / 𝑏]𝜑)) | 
| 52 |  | sbceq1a 3799 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ (𝑎 = 𝑥 → ([𝑦 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑)) | 
| 53 | 52 | equcoms 2019 | . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (𝑥 = 𝑎 → ([𝑦 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑)) | 
| 54 | 51, 53 | sylan9bbr 510 | . . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ ((𝑥 = 𝑎 ∧ 𝑦 = 𝑏) → (𝜑 ↔ [𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑)) | 
| 55 |  | dfich2 47445 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
⊢ ([𝑎⇄𝑏]𝜑 ↔ ∀𝑥∀𝑦([𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑)) | 
| 56 |  | 2sp 2186 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
⊢
(∀𝑥∀𝑦([𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑) → ([𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑)) | 
| 57 |  | sbsbc 3792 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
⊢ ([𝑦 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑦 / 𝑏]𝜑) | 
| 58 | 57 | sbbii 2076 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
⊢ ([𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑) | 
| 59 |  | sbsbc 3792 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
⊢ ([𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑) | 
| 60 | 58, 59 | bitri 275 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
⊢ ([𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑) | 
| 61 |  | sbsbc 3792 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
⊢ ([𝑥 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑥 / 𝑏]𝜑) | 
| 62 | 61 | sbbii 2076 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
⊢ ([𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑) | 
| 63 |  | sbsbc 3792 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
⊢ ([𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑) | 
| 64 | 62, 63 | bitri 275 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
⊢ ([𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑) | 
| 65 | 56, 60, 64 | 3bitr3g 313 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
⊢
(∀𝑥∀𝑦([𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑) → ([𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑)) | 
| 66 | 55, 65 | sylbi 217 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
⊢ ([𝑎⇄𝑏]𝜑 → ([𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑 ↔ [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑)) | 
| 67 | 66 | biimpd 229 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ ([𝑎⇄𝑏]𝜑 → ([𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑 → [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑)) | 
| 68 | 67 | adantr 480 | . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → ([𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑 → [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑)) | 
| 69 | 68 | com12 32 | . . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢
([𝑥 / 𝑎][𝑦 / 𝑏]𝜑 → (([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑)) | 
| 70 | 54, 69 | biimtrdi 253 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ ((𝑥 = 𝑎 ∧ 𝑦 = 𝑏) → (𝜑 → (([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑))) | 
| 71 | 49, 70 | sylbi 217 | . . . . . . . . . . . . . . 15
⊢
(〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 → (𝜑 → (([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑))) | 
| 72 | 71 | imp 406 | . . . . . . . . . . . . . 14
⊢
((〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → (([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑)) | 
| 73 | 72 | impcom 407 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑)) → [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑) | 
| 74 |  | sbccom 3871 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢
([𝑥 / 𝑏][𝑦 / 𝑎]𝜑 ↔ [𝑦 / 𝑎][𝑥 / 𝑏]𝜑) | 
| 75 | 73, 74 | sylibr 234 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ ((([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑)) → [𝑥 / 𝑏][𝑦 / 𝑎]𝜑) | 
| 76 | 46, 75 | jca 511 | . . . . . . . . . . 11
⊢ ((([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑)) → (〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑥〉 ∧ [𝑥 / 𝑏][𝑦 / 𝑎]𝜑)) | 
| 77 |  | nfcv 2905 | . . . . . . . . . . . 12
⊢
Ⅎ𝑏𝑥 | 
| 78 |  | nfv 1914 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢
Ⅎ𝑏〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑥〉 | 
| 79 |  | nfsbc1v 3808 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢
Ⅎ𝑏[𝑥 / 𝑏][𝑦 / 𝑎]𝜑 | 
| 80 | 78, 79 | nfan 1899 | . . . . . . . . . . . 12
⊢
Ⅎ𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑥〉 ∧ [𝑥 / 𝑏][𝑦 / 𝑎]𝜑) | 
| 81 |  | opeq2 4874 | . . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑏 = 𝑥 → 〈𝑦, 𝑏〉 = 〈𝑦, 𝑥〉) | 
| 82 | 81 | eqeq2d 2748 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑏 = 𝑥 → (〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑏〉 ↔ 〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑥〉)) | 
| 83 |  | sbceq1a 3799 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑏 = 𝑥 → ([𝑦 / 𝑎]𝜑 ↔ [𝑥 / 𝑏][𝑦 / 𝑎]𝜑)) | 
| 84 | 82, 83 | anbi12d 632 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑏 = 𝑥 → ((〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑏〉 ∧ [𝑦 / 𝑎]𝜑) ↔ (〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑥〉 ∧ [𝑥 / 𝑏][𝑦 / 𝑎]𝜑))) | 
| 85 | 77, 80, 84 | spcegf 3592 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑥 ∈ 𝑋 → ((〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑥〉 ∧ [𝑥 / 𝑏][𝑦 / 𝑎]𝜑) → ∃𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑏〉 ∧ [𝑦 / 𝑎]𝜑))) | 
| 86 | 45, 76, 85 | sylc 65 | . . . . . . . . . 10
⊢ ((([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑)) → ∃𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑏〉 ∧ [𝑦 / 𝑎]𝜑)) | 
| 87 |  | nfcv 2905 | . . . . . . . . . . 11
⊢
Ⅎ𝑎𝑦 | 
| 88 |  | nfv 1914 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢
Ⅎ𝑎〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑏〉 | 
| 89 |  | nfsbc1v 3808 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢
Ⅎ𝑎[𝑦 / 𝑎]𝜑 | 
| 90 | 88, 89 | nfan 1899 | . . . . . . . . . . . 12
⊢
Ⅎ𝑎(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑏〉 ∧ [𝑦 / 𝑎]𝜑) | 
| 91 | 90 | nfex 2324 | . . . . . . . . . . 11
⊢
Ⅎ𝑎∃𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑏〉 ∧ [𝑦 / 𝑎]𝜑) | 
| 92 |  | opeq1 4873 | . . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑎 = 𝑦 → 〈𝑎, 𝑏〉 = 〈𝑦, 𝑏〉) | 
| 93 | 92 | eqeq2d 2748 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑎 = 𝑦 → (〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ↔ 〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑏〉)) | 
| 94 |  | sbceq1a 3799 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑎 = 𝑦 → (𝜑 ↔ [𝑦 / 𝑎]𝜑)) | 
| 95 | 93, 94 | anbi12d 632 | . . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑎 = 𝑦 → ((〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) ↔ (〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑏〉 ∧ [𝑦 / 𝑎]𝜑))) | 
| 96 | 95 | exbidv 1921 | . . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑎 = 𝑦 → (∃𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) ↔ ∃𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑏〉 ∧ [𝑦 / 𝑎]𝜑))) | 
| 97 | 87, 91, 96 | spcegf 3592 | . . . . . . . . . 10
⊢ (𝑦 ∈ 𝑋 → (∃𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑦, 𝑏〉 ∧ [𝑦 / 𝑎]𝜑) → ∃𝑎∃𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑))) | 
| 98 | 42, 86, 97 | sylc 65 | . . . . . . . . 9
⊢ ((([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑)) → ∃𝑎∃𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑)) | 
| 99 |  | simpl 482 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
⊢ ((𝑦 = 𝑥 ∧ (𝑥 = 𝑎 ∧ 𝑦 = 𝑏)) → 𝑦 = 𝑥) | 
| 100 |  | simprr 773 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
⊢ ((𝑦 = 𝑥 ∧ (𝑥 = 𝑎 ∧ 𝑦 = 𝑏)) → 𝑦 = 𝑏) | 
| 101 |  | simpl 482 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
⊢ ((𝑥 = 𝑎 ∧ 𝑦 = 𝑏) → 𝑥 = 𝑎) | 
| 102 | 101 | adantl 481 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
⊢ ((𝑦 = 𝑥 ∧ (𝑥 = 𝑎 ∧ 𝑦 = 𝑏)) → 𝑥 = 𝑎) | 
| 103 | 99, 100, 102 | 3eqtr3rd 2786 | . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
⊢ ((𝑦 = 𝑥 ∧ (𝑥 = 𝑎 ∧ 𝑦 = 𝑏)) → 𝑎 = 𝑏) | 
| 104 | 103 | anim1i 615 | . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
⊢ (((𝑦 = 𝑥 ∧ (𝑥 = 𝑎 ∧ 𝑦 = 𝑏)) ∧ 𝜑) → (𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑)) | 
| 105 | 104 | exp31 419 | . . . . . . . . . . . . . . . . 17
⊢ (𝑦 = 𝑥 → ((𝑥 = 𝑎 ∧ 𝑦 = 𝑏) → (𝜑 → (𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑)))) | 
| 106 | 49, 105 | biimtrid 242 | . . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝑦 = 𝑥 → (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 → (𝜑 → (𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑)))) | 
| 107 | 106 | impd 410 | . . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝑦 = 𝑥 → ((〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → (𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑))) | 
| 108 | 48, 47 | opth1 5480 | . . . . . . . . . . . . . . 15
⊢
(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑥, 𝑦〉 → 𝑦 = 𝑥) | 
| 109 | 107, 108 | syl11 33 | . . . . . . . . . . . . . 14
⊢
((〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → (〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑥, 𝑦〉 → (𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑))) | 
| 110 | 109 | adantl 481 | . . . . . . . . . . . . 13
⊢ ((([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑)) → (〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑥, 𝑦〉 → (𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑))) | 
| 111 | 110 | imp 406 | . . . . . . . . . . . 12
⊢
(((([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑)) ∧ 〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) → (𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑)) | 
| 112 | 111 | 19.8ad 2182 | . . . . . . . . . . 11
⊢
(((([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑)) ∧ 〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) → ∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑)) | 
| 113 | 112 | 19.8ad 2182 | . . . . . . . . . 10
⊢
(((([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑)) ∧ 〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) → ∃𝑎∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑)) | 
| 114 | 113 | ex 412 | . . . . . . . . 9
⊢ ((([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑)) → (〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑥, 𝑦〉 → ∃𝑎∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑))) | 
| 115 | 98, 114 | embantd 59 | . . . . . . . 8
⊢ ((([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) ∧ (〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑)) → ((∃𝑎∃𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) → ∃𝑎∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑))) | 
| 116 | 115 | ex 412 | . . . . . . 7
⊢ (([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → ((〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → ((∃𝑎∃𝑏(〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑦, 𝑥〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) → ∃𝑎∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑)))) | 
| 117 | 40, 116 | syl5d 73 | . . . . . 6
⊢ (([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → ((〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → (∀𝑣 ∈ 𝑋 ∀𝑤 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) → ∃𝑎∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑)))) | 
| 118 | 21, 31, 117 | exlimd 2218 | . . . . 5
⊢ (([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → (∃𝑏(〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → (∀𝑣 ∈ 𝑋 ∀𝑤 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) → ∃𝑎∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑)))) | 
| 119 | 10, 18, 118 | exlimd 2218 | . . . 4
⊢ (([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → (∃𝑎∃𝑏(〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → (∀𝑣 ∈ 𝑋 ∀𝑤 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉) → ∃𝑎∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑)))) | 
| 120 | 119 | impd 410 | . . 3
⊢ (([𝑎⇄𝑏]𝜑 ∧ (𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑋)) → ((∃𝑎∃𝑏(〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) ∧ ∀𝑣 ∈ 𝑋 ∀𝑤 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉)) → ∃𝑎∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑))) | 
| 121 | 120 | rexlimdvva 3213 | . 2
⊢ ([𝑎⇄𝑏]𝜑 → (∃𝑥 ∈ 𝑋 ∃𝑦 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑥, 𝑦〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) ∧ ∀𝑣 ∈ 𝑋 ∀𝑤 ∈ 𝑋 (∃𝑎∃𝑏(〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → 〈𝑣, 𝑤〉 = 〈𝑥, 𝑦〉)) → ∃𝑎∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑))) | 
| 122 | 7, 121 | biimtrid 242 | 1
⊢ ([𝑎⇄𝑏]𝜑 → (∃!𝑝 ∈ (𝑋 × 𝑋)∃𝑎∃𝑏(𝑝 = 〈𝑎, 𝑏〉 ∧ 𝜑) → ∃𝑎∃𝑏(𝑎 = 𝑏 ∧ 𝜑))) |