Theorem imaeqsexv 33593

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 3069	. . 3 ⊢ (∃𝑥 ∈ (𝐹 “ 𝐵)𝜑 ↔ ∃𝑥(𝑥 ∈ (𝐹 “ 𝐵) ∧ 𝜑))
2		fvelimab 6823	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → (𝑥 ∈ (𝐹 “ 𝐵) ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘𝑦) = 𝑥))
3	2	anbi1d 629	. . . 4 ⊢ ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → ((𝑥 ∈ (𝐹 “ 𝐵) ∧ 𝜑) ↔ (∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑)))
4	3	exbidv 1925	. . 3 ⊢ ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → (∃𝑥(𝑥 ∈ (𝐹 “ 𝐵) ∧ 𝜑) ↔ ∃𝑥(∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑)))
5	1, 4	syl5bb 282	. 2 ⊢ ((𝐹 Fn 𝐴 ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → (∃𝑥 ∈ (𝐹 “ 𝐵)𝜑 ↔ ∃𝑥(∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑)))
6		rexcom4 3179	. . 3 ⊢ (∃𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑) ↔ ∃𝑥∃𝑦 ∈ 𝐵 ((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑))
7		eqcom 2745	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ↔ 𝑥 = (𝐹‘𝑦))
8	7	anbi1i 623	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑) ↔ (𝑥 = (𝐹‘𝑦) ∧ 𝜑))
9	8	exbii 1851	. . . . 5 ⊢ (∃𝑥((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑) ↔ ∃𝑥(𝑥 = (𝐹‘𝑦) ∧ 𝜑))
10		fvex 6769	. . . . . 6 ⊢ (𝐹‘𝑦) ∈ V
11		imaeqsex.1	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝐹‘𝑦) → (𝜑 ↔ 𝜓))
12	10, 11	ceqsexv 3469	. . . . 5 ⊢ (∃𝑥(𝑥 = (𝐹‘𝑦) ∧ 𝜑) ↔ 𝜓)
13	9, 12	bitri 274	. . . 4 ⊢ (∃𝑥((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑) ↔ 𝜓)
14	13	rexbii 3177	. . 3 ⊢ (∃𝑦 ∈ 𝐵 ∃𝑥((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑) ↔ ∃𝑦 ∈ 𝐵 𝜓)
15		r19.41v 3273	. . . 4 ⊢ (∃𝑦 ∈ 𝐵 ((𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑) ↔ (∃𝑦 ∈ 𝐵 (𝐹‘𝑦) = 𝑥 ∧ 𝜑))
16	15	exbii 1851	. . 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 395   = wceq 1539  ∃wex 1783   ∈ wcel 2108  ∃wrex 3064   ⊆ wss 3883   “ cima 5583   Fn wfn 6413  ‘cfv 6418

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pr 5347

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ral 3068  df-rex 3069  df-rab 3072  df-v 3424  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-nul 4254  df-if 4457  df-sn 4559  df-pr 4561  df-op 4565  df-uni 4837  df-br 5071  df-opab 5133  df-id 5480  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-fv 6426

This theorem is referenced by:  imaeqsalv  33594