Theorem kmlem13 10116

Description: Lemma for 5-quantifier AC of Kurt Maes, Th. 4 1 <=> 4. (Contributed by NM, 5-Apr-2004.)

Hypothesis

Ref	Expression
kmlem9.1	⊢ 𝐴 = {𝑢 ∣ ∃𝑡 ∈ 𝑥 𝑢 = (𝑡 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑡}))}

Assertion

Ref	Expression
kmlem13	⊢ (∀𝑥((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑥(¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝑤,𝑣,𝑢,𝑡   𝑦,𝐴,𝑧,𝑤,𝑣

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑢,𝑡)

Proof of Theorem kmlem13

Dummy variables ℎ 𝑔 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		kmlem1 10104	. . 3 ⊢ (∀𝑥((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) → ∀𝑥(∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
2		raleq 3316	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = ℎ → (∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) ↔ ∀𝑤 ∈ ℎ (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)))
3	2	raleqbi1dv 3329	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = ℎ → (∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) ↔ ∀𝑧 ∈ ℎ ∀𝑤 ∈ ℎ (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)))
4		raleq 3316	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = ℎ → (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑧 ∈ ℎ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
5	4	exbidv 1940	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = ℎ → (∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ∃𝑦∀𝑧 ∈ ℎ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
6	3, 5	imbi12d 346	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = ℎ → ((∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) ↔ (∀𝑧 ∈ ℎ ∀𝑤 ∈ ℎ (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ ℎ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)))))
7	6	cbvalvw 2055	. . . 4 ⊢ (∀𝑥(∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) ↔ ∀ℎ(∀𝑧 ∈ ℎ ∀𝑤 ∈ ℎ (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ ℎ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
8		kmlem9.1	. . . . . . 7 ⊢ 𝐴 = {𝑢 ∣ ∃𝑡 ∈ 𝑥 𝑢 = (𝑡 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑡}))}
9	8	kmlem10 10113	. . . . . 6 ⊢ (∀ℎ(∀𝑧 ∈ ℎ ∀𝑤 ∈ ℎ (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ ℎ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)))
10		ineq2 4166	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = 𝑔 → (𝑧 ∩ 𝑦) = (𝑧 ∩ 𝑔))
11	10	eleq2d 2847	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = 𝑔 → (𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)))
12	11	eubidv 2612	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 = 𝑔 → (∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)))
13	12	imbi2d 342	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 = 𝑔 → ((𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔))))
14	13	ralbidv 3184	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝑔 → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔))))
15	14	cbvexvw 2056	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ∃𝑔∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)))
16		kmlem3 10106	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ ↔ ∃𝑣 ∈ 𝑧 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → ¬ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
17		ralinexa 3114	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → ¬ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) ↔ ¬ ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
18	17	rexbii 3108	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∃𝑣 ∈ 𝑧 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → ¬ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) ↔ ∃𝑣 ∈ 𝑧 ¬ ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
19		rexnal 3113	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∃𝑣 ∈ 𝑧 ¬ ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) ↔ ¬ ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
20	16, 18, 19	3bitri 299	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ ↔ ¬ ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
21	20	ralbii 3107	. . . . . . . . 9 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ¬ ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
22		ralnex 3087	. . . . . . . . 9 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 ¬ ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) ↔ ¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
23	21, 22	bitri 277	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ ↔ ¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
24	8	kmlem12 10115	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)) → ∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴)))))
25		vex 3457	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝑔 ∈ V
26	25	inex1 5272	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴) ∈ V
27		ineq2 4166	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑦 = (𝑔 ∩ ∪ 𝐴) → (𝑧 ∩ 𝑦) = (𝑧 ∩ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴)))
28	27	eleq2d 2847	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑦 = (𝑔 ∩ ∪ 𝐴) → (𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴))))
29	28	eubidv 2612	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑦 = (𝑔 ∩ ∪ 𝐴) → (∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴))))
30	29	imbi2d 342	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 = (𝑔 ∩ ∪ 𝐴) → ((𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴)))))
31	30	ralbidv 3184	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = (𝑔 ∩ ∪ 𝐴) → (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴)))))
32	26, 31	spcev 3565	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴))) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)))
33	24, 32	syl6 35	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
34	33	exlimdv 1952	. . . . . . . . 9 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ → (∃𝑔∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
35	34	com12 32	. . . . . . . 8 ⊢ (∃𝑔∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)) → (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
36	23, 35	biimtrrid 245	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑔∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)) → (¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
37	15, 36	sylbi 219	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) → (¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
38	9, 37	syl 17	. . . . 5 ⊢ (∀ℎ(∀𝑧 ∈ ℎ ∀𝑤 ∈ ℎ (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ ℎ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → (¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
39	38	alrimiv 1946	. . . 4 ⊢ (∀ℎ(∀𝑧 ∈ ℎ ∀𝑤 ∈ ℎ (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ ℎ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → ∀𝑥(¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
40	7, 39	sylbi 219	. . 3 ⊢ (∀𝑥(∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → ∀𝑥(¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
41	1, 40	syl 17	. 2 ⊢ (∀𝑥((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) → ∀𝑥(¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
42		kmlem7 10110	. . . . 5 ⊢ ((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
43	42	imim1i 63	. . . 4 ⊢ ((¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → ((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
44		biimt 362	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 ≠ ∅ → (∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
45	44	ralimi 3098	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ → ∀𝑧 ∈ 𝑥 (∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
46		ralbi 3116	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 (∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → (∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
47	45, 46	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ → (∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
48	47	exbidv 1940	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ → (∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
49	48	adantr 484	. . . . 5 ⊢ ((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → (∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
50	49	pm5.74i 273	. . . 4 ⊢ (((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
51	43, 50	sylibr 236	. . 3 ⊢ ((¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → ((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)))
52	51	alimi 1830	. 2 ⊢ (∀𝑥(¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → ∀𝑥((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)))
53	41, 52	impbii 211	1 ⊢ (∀𝑥((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑥(¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 399  ∀wal 1557   = wceq 1559  ∃wex 1798   ∈ wcel 2141  ∃!weu 2594  {cab 2739   ≠ wne 2956  ∀wral 3075  ∃wrex 3085   ∖ cdif 3901   ∩ cin 3903  ∅c0 4285  {csn 4581  ∪ cuni 4864

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-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-rep 5226  ax-sep 5245

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3an 1099  df-tru 1562  df-fal 1572  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-ne 2957  df-ral 3076  df-rex 3086  df-rab 3414  df-v 3455  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-nul 4286  df-pw 4556  df-sn 4582  df-uni 4865  df-iun 4950

This theorem is referenced by:  dfackm  10120