Theorem imaeqsexv 7362

Description: Substitute a function value into an existential quantifier over an image. (Contributed by Scott Fenton, 27-Sep-2024.)

Hypothesis

Ref	Expression
imaeqsex.1	⊢ (𝑥 = (𝐹‘𝑦) → (𝜑 ↔ 𝜓))

Assertion

Ref	Expression
imaeqsexv	⊢ ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → (∃𝑥 ∈ (𝐹 “ 𝐵)𝜑 ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝜓))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵,𝑦   𝑥,𝐹,𝑦   𝜑,𝑦   𝜓,𝑥

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝜓(𝑦)   𝐴(𝑦)

Proof of Theorem imaeqsexv

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df-rex 3071	. . 3 ⊢ (∃𝑥 ∈ (𝐹 “ 𝐵)𝜑 ↔ ∃𝑥(𝑥 ∈ (𝐹 “ 𝐵) ∧ 𝜑))
2		fvelimab 6964	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → (𝑥 ∈ (𝐹 “ 𝐵) ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘𝑦) = 𝑥))
3	2	anbi1d 630	. . . 4 ⊢ ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → ((𝑥 ∈ (𝐹 “ 𝐵) ∧ 𝜑) ↔ (∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑)))
4	3	exbidv 1924	. . 3 ⊢ ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → (∃𝑥(𝑥 ∈ (𝐹 “ 𝐵) ∧ 𝜑) ↔ ∃𝑥(∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑)))
5	1, 4	bitrid 282	. 2 ⊢ ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → (∃𝑥 ∈ (𝐹 “ 𝐵)𝜑 ↔ ∃𝑥(∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑)))
6		rexcom4 3285	. . 3 ⊢ (∃𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑) ↔ ∃𝑥∃𝑦 ∈ 𝐵 ((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑))
7		eqcom 2739	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ↔ 𝑥 = (𝐹‘𝑦))
8	7	anbi1i 624	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑) ↔ (𝑥 = (𝐹‘𝑦) ∧ 𝜑))
9	8	exbii 1850	. . . . 5 ⊢ (∃𝑥((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑) ↔ ∃𝑥(𝑥 = (𝐹‘𝑦) ∧ 𝜑))
10		fvex 6904	. . . . . 6 ⊢ (𝐹‘𝑦) ∈ V
11		imaeqsex.1	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝐹‘𝑦) → (𝜑 ↔ 𝜓))
12	10, 11	ceqsexv 3525	. . . . 5 ⊢ (∃𝑥(𝑥 = (𝐹‘𝑦) ∧ 𝜑) ↔ 𝜓)
13	9, 12	bitri 274	. . . 4 ⊢ (∃𝑥((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑) ↔ 𝜓)
14	13	rexbii 3094	. . 3 ⊢ (∃𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑) ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝜓)
15		r19.41v 3188	. . . 4 ⊢ (∃𝑦 ∈ 𝐵 ((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑) ↔ (∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑))
16	15	exbii 1850	. . 3 ⊢ (∃𝑥∃𝑦 ∈ 𝐵 ((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑) ↔ ∃𝑥(∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑))
17	6, 14, 16	3bitr3ri 301	. 2 ⊢ (∃𝑥(∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑) ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝜓)
18	5, 17	bitrdi 286	1 ⊢ ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → (∃𝑥 ∈ (𝐹 “ 𝐵)𝜑 ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝜓))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541  ∃wex 1781   ∈ wcel 2106  ∃wrex 3070   ⊆ wss 3948   “ cima 5679   Fn wfn 6538  ‘cfv 6543

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pr 5427

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rab 3433  df-v 3476  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-nul 4323  df-if 4529  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-br 5149  df-opab 5211  df-id 5574  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-fv 6551

This theorem is referenced by:  imaeqsalv  7363  negsid  27742  negsunif  27756