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Description: A characterization of the range Cartesian product. (Contributed by Peter Mazsa, 14-Oct-2020)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | brxrn2 | ⊢ ( 𝐴 ∈ 𝑉 → ( 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 𝐵 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 𝑅 𝑥 ∧ 𝐴 𝑆 𝑦 ) ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | xrnss3v | ⊢ ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) ⊆ ( V × ( V × V ) ) | |
| 2 | 1 | brel | ⊢ ( 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 𝐵 → ( 𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ ( V × V ) ) ) |
| 3 | 2 | simprd | ⊢ ( 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 𝐵 → 𝐵 ∈ ( V × V ) ) |
| 4 | elvv | ⊢ ( 𝐵 ∈ ( V × V ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) | |
| 5 | 3 4 | sylib | ⊢ ( 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 𝐵 → ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) |
| 6 | 5 | pm4.71ri | ⊢ ( 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 𝐵 ↔ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 𝐵 ) ) |
| 7 | 19.41vv | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 𝐵 ) ↔ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 𝐵 ) ) | |
| 8 | breq2 | ⊢ ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 𝐵 ↔ 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) | |
| 9 | 8 | pm5.32i | ⊢ ( ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 𝐵 ) ↔ ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) |
| 10 | 9 | 2exbii | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 𝐵 ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) |
| 11 | 6 7 10 | 3bitr2i | ⊢ ( 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 𝐵 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) |
| 12 | brxrn | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝑉 ∧ 𝑥 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ V ) → ( 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ↔ ( 𝐴 𝑅 𝑥 ∧ 𝐴 𝑆 𝑦 ) ) ) | |
| 13 | 12 | el3v23 | ⊢ ( 𝐴 ∈ 𝑉 → ( 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ↔ ( 𝐴 𝑅 𝑥 ∧ 𝐴 𝑆 𝑦 ) ) ) |
| 14 | 13 | anbi2d | ⊢ ( 𝐴 ∈ 𝑉 → ( ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ↔ ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ( 𝐴 𝑅 𝑥 ∧ 𝐴 𝑆 𝑦 ) ) ) ) |
| 15 | 3anass | ⊢ ( ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 𝑅 𝑥 ∧ 𝐴 𝑆 𝑦 ) ↔ ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ( 𝐴 𝑅 𝑥 ∧ 𝐴 𝑆 𝑦 ) ) ) | |
| 16 | 14 15 | bitr4di | ⊢ ( 𝐴 ∈ 𝑉 → ( ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ↔ ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 𝑅 𝑥 ∧ 𝐴 𝑆 𝑦 ) ) ) |
| 17 | 16 | 2exbidv | ⊢ ( 𝐴 ∈ 𝑉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 𝑅 𝑥 ∧ 𝐴 𝑆 𝑦 ) ) ) |
| 18 | 11 17 | bitrid | ⊢ ( 𝐴 ∈ 𝑉 → ( 𝐴 ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) 𝐵 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐵 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝐴 𝑅 𝑥 ∧ 𝐴 𝑆 𝑦 ) ) ) |