Theorem iotasbc2 44960

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 44959	. 2 ⊢ (∃!𝑥𝜑 → ([(℩𝑥𝜑) / 𝑦][(℩𝑥𝜓) / 𝑧]𝜒 ↔ ∃𝑦(∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ [(℩𝑥𝜓) / 𝑧]𝜒)))
2		iotasbc 44959	. . . . 5 ⊢ (∃!𝑥𝜓 → ([(℩𝑥𝜓) / 𝑧]𝜒 ↔ ∃𝑧(∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒)))
3	2	anbi2d 639	. . . 4 ⊢ (∃!𝑥𝜓 → ((∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ [(℩𝑥𝜓) / 𝑧]𝜒) ↔ (∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∃𝑧(∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒))))
4		3anass 1105	. . . . . 6 ⊢ ((∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒) ↔ (∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ (∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒)))
5	4	exbii 1867	. . . . 5 ⊢ (∃𝑧(∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒) ↔ ∃𝑧(∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ (∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒)))
6		19.42v 1972	. . . . 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 278	. . . 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 289	. . 3 ⊢ (∃!𝑥𝜓 → ((∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ [(℩𝑥𝜓) / 𝑧]𝜒) ↔ ∃𝑧(∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒)))
9	8	exbidv 1940	. 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 517	1 ⊢ ((∃!𝑥𝜑 ∧ ∃!𝑥𝜓) → ([(℩𝑥𝜑) / 𝑦][(℩𝑥𝜓) / 𝑧]𝜒 ↔ ∃𝑦∃𝑧(∀𝑥(𝜑 ↔ 𝑥 = 𝑦) ∧ ∀𝑥(𝜓 ↔ 𝑥 = 𝑧) ∧ 𝜒)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 399   ∧ w3a 1097  ∀wal 1557  ∃wex 1798  ∃!weu 2594  [wsbc 3744  ℩cio 6471

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1814  ax-4 1828  ax-5 1929  ax-6 1986  ax-7 2027  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-12 2211  ax-ext 2733

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3an 1099  df-tru 1562  df-ex 1799  df-nf 1803  df-sb 2090  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-v 3455  df-sbc 3745  df-un 3909  df-ss 3921  df-sn 4582  df-pr 4584  df-uni 4865  df-iota 6473

This theorem is referenced by: (None)