Theorem rextpg 4670

Description: Convert a restricted existential quantification over a triple to a disjunction. (Contributed by Mario Carneiro, 23-Apr-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
ralprg.1	⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝜑 ↔ 𝜓))
ralprg.2	⊢ (𝑥 = 𝐵 → (𝜑 ↔ 𝜒))
raltpg.3	⊢ (𝑥 = 𝐶 → (𝜑 ↔ 𝜃))

Assertion

Ref	Expression
rextpg	⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋) → (∃𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}𝜑 ↔ (𝜓 ∨ 𝜒 ∨ 𝜃)))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝑥,𝐶   𝜓,𝑥   𝜒,𝑥   𝜃,𝑥

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝑉(𝑥)   𝑊(𝑥)   𝑋(𝑥)

Proof of Theorem rextpg

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ralprg.1	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝜑 ↔ 𝜓))
2		ralprg.2	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → (𝜑 ↔ 𝜒))
3	1, 2	rexprg 4668	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → (∃𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵}𝜑 ↔ (𝜓 ∨ 𝜒)))
4	3	orbi1d 930	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) → ((∃𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵}𝜑 ∨ ∃𝑥 ∈ {𝐶}𝜑) ↔ ((𝜓 ∨ 𝜒) ∨ ∃𝑥 ∈ {𝐶}𝜑)))
5		raltpg.3	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐶 → (𝜑 ↔ 𝜃))
6	5	rexsng 4647	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ∈ 𝑋 → (∃𝑥 ∈ {𝐶}𝜑 ↔ 𝜃))
7	6	orbi2d 929	. . . 4 ⊢ (𝐶 ∈ 𝑋 → (((𝜓 ∨ 𝜒) ∨ ∃𝑥 ∈ {𝐶}𝜑) ↔ ((𝜓 ∨ 𝜒) ∨ 𝜃)))
8	4, 7	sylan9bb 519	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊) ∧ 𝐶 ∈ 𝑋) → ((∃𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵}𝜑 ∨ ∃𝑥 ∈ {𝐶}𝜑) ↔ ((𝜓 ∨ 𝜒) ∨ 𝜃)))
9	8	3impa 1127	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋) → ((∃𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵}𝜑 ∨ ∃𝑥 ∈ {𝐶}𝜑) ↔ ((𝜓 ∨ 𝜒) ∨ 𝜃)))
10		df-tp 4599	. . . 4 ⊢ {𝐴, 𝐵, 𝐶} = ({𝐴, 𝐵} ∪ {𝐶})
11	10	rexeqi 3325	. . 3 ⊢ (∃𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}𝜑 ↔ ∃𝑥 ∈ ({𝐴, 𝐵} ∪ {𝐶})𝜑)
12		rexun 4152	. . 3 ⊢ (∃𝑥 ∈ ({𝐴, 𝐵} ∪ {𝐶})𝜑 ↔ (∃𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵}𝜑 ∨ ∃𝑥 ∈ {𝐶}𝜑))
13	11, 12	bitri 278	. 2 ⊢ (∃𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}𝜑 ↔ (∃𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵}𝜑 ∨ ∃𝑥 ∈ {𝐶}𝜑))
14		df-3or 1104	. 2 ⊢ ((𝜓 ∨ 𝜒 ∨ 𝜃) ↔ ((𝜓 ∨ 𝜒) ∨ 𝜃))
15	9, 13, 14	3bitr4g 317	1 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ∈ 𝑊 ∧ 𝐶 ∈ 𝑋) → (∃𝑥 ∈ {𝐴, 𝐵, 𝐶}𝜑 ↔ (𝜓 ∨ 𝜒 ∨ 𝜃)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∨ w3o 1102   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  ∃wrex 3092   ∪ cun 3906  {csn 4594  {cpr 4596  {ctp 4598

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-ext 2738

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-ex 1813  df-sb 2100  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-ral 3083  df-rex 3093  df-v 3460  df-un 3913  df-sn 4595  df-pr 4597  df-tp 4599

This theorem is used by:  rextp  4677  fr3nr  7780  nb3grprlem2  29768  frgr3vlem2  30662  3vfriswmgr  30666