Theorem iotasbc2 41519

Description: Theorem *14.111 in [WhiteheadRussell] p. 184. (Contributed by Andrew Salmon, 11-Jul-2011.)

Assertion

Ref	Expression
iotasbc2	⊢ ((∃!𝑥𝜑 ∧ ∃!𝑥𝜓) → ([(℩𝑥𝜑) / 𝑦][(℩𝑥𝜓) / 𝑧]𝜒 ↔ ∃𝑦∃𝑧(∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒)))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧   𝜑,𝑦,𝑧   𝜓,𝑦,𝑧

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

Proof of Theorem iotasbc2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		iotasbc 41518	. 2 ⊢ (∃!𝑥𝜑 → ([(℩𝑥𝜑) / 𝑦][(℩𝑥𝜓) / 𝑧]𝜒 ↔ ∃𝑦(∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ [(℩𝑥𝜓) / 𝑧]𝜒)))
2		iotasbc 41518	. . . . 5 ⊢ (∃!𝑥𝜓 → ([(℩𝑥𝜓) / 𝑧]𝜒 ↔ ∃𝑧(∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒)))
3	2	anbi2d 631	. . . 4 ⊢ (∃!𝑥𝜓 → ((∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ [(℩𝑥𝜓) / 𝑧]𝜒) ↔ (∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∃𝑧(∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒))))
4		3anass 1092	. . . . . 6 ⊢ ((∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒) ↔ (∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ (∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒)))
5	4	exbii 1849	. . . . 5 ⊢ (∃𝑧(∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒) ↔ ∃𝑧(∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ (∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒)))
6		19.42v 1954	. . . . 5 ⊢ (∃𝑧(∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ (∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒)) ↔ (∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∃𝑧(∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒)))
7	5, 6	bitr2i 279	. . . 4 ⊢ ((∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∃𝑧(∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒)) ↔ ∃𝑧(∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒))
8	3, 7	bitrdi 290	. . 3 ⊢ (∃!𝑥𝜓 → ((∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ [(℩𝑥𝜓) / 𝑧]𝜒) ↔ ∃𝑧(∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒)))
9	8	exbidv 1922	. 2 ⊢ (∃!𝑥𝜓 → (∃𝑦(∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ [(℩𝑥𝜓) / 𝑧]𝜒) ↔ ∃𝑦∃𝑧(∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒)))
10	1, 9	sylan9bb 513	1 ⊢ ((∃!𝑥𝜑 ∧ ∃!𝑥𝜓) → ([(℩𝑥𝜑) / 𝑦][(℩𝑥𝜓) / 𝑧]𝜒 ↔ ∃𝑦∃𝑧(∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∧ w3a 1084  ∀wal 1536  ∃wex 1781  ∃!weu 2587  [wsbc 3696  ℩cio 6292

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 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2729

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2557  df-eu 2588  df-clab 2736  df-cleq 2750  df-clel 2830  df-v 3411  df-sbc 3697  df-un 3863  df-in 3865  df-ss 3875  df-sn 4523  df-pr 4525  df-uni 4799  df-iota 6294

This theorem is referenced by: (None)