This is an inofficial mirror of http://metamath.tirix.org for personal testing of a visualizer extension only.
Description: Substitution of class A for ordered pair <. x , y >. . Usage of this theorem is discouraged because it depends on ax-13 . Use the weaker copsexgw when possible. (Contributed by NM, 27-Dec-1996) (Revised by Andrew Salmon, 11-Jul-2011) (Proof shortened by Wolf Lammen, 25-Aug-2019) (New usage is discouraged.)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | copsexg | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | vex | ⊢ 𝑥 ∈ V | |
| 2 | vex | ⊢ 𝑦 ∈ V | |
| 3 | 1 2 | eqvinop | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ↔ ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∧ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) |
| 4 | 19.8a | ⊢ ( ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) → ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) | |
| 5 | 4 | 19.23bi | ⊢ ( ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) → ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) |
| 6 | 5 | ex | ⊢ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 → ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 7 | vex | ⊢ 𝑧 ∈ V | |
| 8 | vex | ⊢ 𝑤 ∈ V | |
| 9 | 7 8 | opth | ⊢ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ↔ ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ) |
| 10 | 9 | anbi1i | ⊢ ( ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ↔ ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) ) |
| 11 | 10 | 2exbii | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) ) |
| 12 | nfe1 | ⊢ Ⅎ 𝑥 ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) | |
| 13 | 19.8a | ⊢ ( ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) → ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) | |
| 14 | 13 | anim2i | ⊢ ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) → ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 15 | 14 | anassrs | ⊢ ( ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) → ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 16 | 15 | eximi | ⊢ ( ∃ 𝑦 ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) → ∃ 𝑦 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 17 | biidd | ⊢ ( ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑥 → ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ↔ ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) ) | |
| 18 | 17 | drex1 | ⊢ ( ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑥 → ( ∃ 𝑦 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ↔ ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 19 | 16 18 | imbitrid | ⊢ ( ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑥 → ( ∃ 𝑦 ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) → ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 20 | anass | ⊢ ( ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) ↔ ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) | |
| 21 | 20 | exbii | ⊢ ( ∃ 𝑦 ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) ↔ ∃ 𝑦 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 22 | 19.40 | ⊢ ( ∃ 𝑦 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) → ( ∃ 𝑦 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) | |
| 23 | nfeqf2 | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑥 → Ⅎ 𝑦 𝑧 = 𝑥 ) | |
| 24 | 23 | 19.9d | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑥 → ( ∃ 𝑦 𝑧 = 𝑥 → 𝑧 = 𝑥 ) ) |
| 25 | 24 | anim1d | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑥 → ( ( ∃ 𝑦 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) → ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 26 | 22 25 | syl5 | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑥 → ( ∃ 𝑦 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) → ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 27 | 21 26 | biimtrid | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑥 → ( ∃ 𝑦 ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) → ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 28 | 19.8a | ⊢ ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) → ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) | |
| 29 | 27 28 | syl6 | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑥 → ( ∃ 𝑦 ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) → ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 30 | 19 29 | pm2.61i | ⊢ ( ∃ 𝑦 ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) → ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 31 | 12 30 | exlimi | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) → ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 32 | euequ | ⊢ ∃! 𝑥 𝑥 = 𝑧 | |
| 33 | equcom | ⊢ ( 𝑥 = 𝑧 ↔ 𝑧 = 𝑥 ) | |
| 34 | 33 | eubii | ⊢ ( ∃! 𝑥 𝑥 = 𝑧 ↔ ∃! 𝑥 𝑧 = 𝑥 ) |
| 35 | 32 34 | mpbi | ⊢ ∃! 𝑥 𝑧 = 𝑥 |
| 36 | eupick | ⊢ ( ( ∃! 𝑥 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) → ( 𝑧 = 𝑥 → ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) | |
| 37 | 35 36 | mpan | ⊢ ( ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) → ( 𝑧 = 𝑥 → ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 38 | 37 | com12 | ⊢ ( 𝑧 = 𝑥 → ( ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) → ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 39 | euequ | ⊢ ∃! 𝑦 𝑦 = 𝑤 | |
| 40 | equcom | ⊢ ( 𝑦 = 𝑤 ↔ 𝑤 = 𝑦 ) | |
| 41 | 40 | eubii | ⊢ ( ∃! 𝑦 𝑦 = 𝑤 ↔ ∃! 𝑦 𝑤 = 𝑦 ) |
| 42 | 39 41 | mpbi | ⊢ ∃! 𝑦 𝑤 = 𝑦 |
| 43 | eupick | ⊢ ( ( ∃! 𝑦 𝑤 = 𝑦 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) → ( 𝑤 = 𝑦 → 𝜑 ) ) | |
| 44 | 42 43 | mpan | ⊢ ( ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) → ( 𝑤 = 𝑦 → 𝜑 ) ) |
| 45 | 44 | com12 | ⊢ ( 𝑤 = 𝑦 → ( ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) |
| 46 | 38 45 | sylan9 | ⊢ ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) → ( ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) → 𝜑 ) ) |
| 47 | 31 46 | syl5 | ⊢ ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) |
| 48 | 11 47 | biimtrid | ⊢ ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) |
| 49 | 9 48 | sylbi | ⊢ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) |
| 50 | 6 49 | impbid | ⊢ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 51 | eqeq1 | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 → ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ↔ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) | |
| 52 | 51 | anbi1d | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 → ( ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ↔ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 53 | 52 | 2exbidv | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 54 | 53 | bibi2d | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 → ( ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ↔ ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 55 | 51 54 | imbi12d | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 → ( ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) ↔ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) ) ) |
| 56 | 50 55 | mpbiri | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 → ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 57 | 56 | adantr | ⊢ ( ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∧ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) → ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 58 | 57 | exlimivv | ⊢ ( ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∧ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) → ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 59 | 3 58 | sylbi | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 60 | 59 | pm2.43i | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) |