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Description: Version of copsexg with a disjoint variable condition, which does not require ax-13 . (Contributed by GG, 26-Jan-2024) Shorten proof and remove dependency on ax-10 . (Revised by Eric Schmidt, 2-May-2026)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | copsexgw | ⊢ ( 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 | ⊢ ( ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) → ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) | |
| 5 | 4 | 19.8ad | ⊢ ( ( 〈 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 | anass | ⊢ ( ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) ↔ ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) | |
| 13 | 12 | exbii | ⊢ ( ∃ 𝑦 ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) ↔ ∃ 𝑦 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 14 | 19.42v | ⊢ ( ∃ 𝑦 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ↔ ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) | |
| 15 | 13 14 | bitri | ⊢ ( ∃ 𝑦 ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) ↔ ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 16 | 15 | exbii | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) ↔ ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 17 | euequ | ⊢ ∃! 𝑥 𝑥 = 𝑧 | |
| 18 | equcom | ⊢ ( 𝑥 = 𝑧 ↔ 𝑧 = 𝑥 ) | |
| 19 | 18 | eubii | ⊢ ( ∃! 𝑥 𝑥 = 𝑧 ↔ ∃! 𝑥 𝑧 = 𝑥 ) |
| 20 | 17 19 | mpbi | ⊢ ∃! 𝑥 𝑧 = 𝑥 |
| 21 | eupick | ⊢ ( ( ∃! 𝑥 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) → ( 𝑧 = 𝑥 → ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) | |
| 22 | 20 21 | mpan | ⊢ ( ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) → ( 𝑧 = 𝑥 → ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 23 | 22 | com12 | ⊢ ( 𝑧 = 𝑥 → ( ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) → ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 24 | euequ | ⊢ ∃! 𝑦 𝑦 = 𝑤 | |
| 25 | equcom | ⊢ ( 𝑦 = 𝑤 ↔ 𝑤 = 𝑦 ) | |
| 26 | 25 | eubii | ⊢ ( ∃! 𝑦 𝑦 = 𝑤 ↔ ∃! 𝑦 𝑤 = 𝑦 ) |
| 27 | 24 26 | mpbi | ⊢ ∃! 𝑦 𝑤 = 𝑦 |
| 28 | eupick | ⊢ ( ( ∃! 𝑦 𝑤 = 𝑦 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) → ( 𝑤 = 𝑦 → 𝜑 ) ) | |
| 29 | 27 28 | mpan | ⊢ ( ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) → ( 𝑤 = 𝑦 → 𝜑 ) ) |
| 30 | 29 | com12 | ⊢ ( 𝑤 = 𝑦 → ( ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) |
| 31 | 23 30 | sylan9 | ⊢ ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) → ( ∃ 𝑥 ( 𝑧 = 𝑥 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 𝑦 ∧ 𝜑 ) ) → 𝜑 ) ) |
| 32 | 16 31 | biimtrid | ⊢ ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) |
| 33 | 11 32 | biimtrid | ⊢ ( ( 𝑧 = 𝑥 ∧ 𝑤 = 𝑦 ) → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) |
| 34 | 9 33 | sylbi | ⊢ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) |
| 35 | 6 34 | impbid | ⊢ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 36 | eqeq1 | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 → ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ↔ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) | |
| 37 | 36 | anbi1d | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 → ( ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ↔ ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 38 | 37 | 2exbidv | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 39 | 38 | bibi2d | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 → ( ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ↔ ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 40 | 36 39 | 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 ) ) ) ) ) |
| 41 | 35 40 | mpbiri | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 → ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 42 | 41 | adantr | ⊢ ( ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∧ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) → ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 43 | 42 | exlimivv | ⊢ ( ∃ 𝑧 ∃ 𝑤 ( 𝐴 = 〈 𝑧 , 𝑤 〉 ∧ 〈 𝑧 , 𝑤 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) → ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 44 | 3 43 | sylbi | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 45 | 44 | pm2.43i | ⊢ ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝐴 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) |