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Description: Lemma for dfac5 . (Contributed by NM, 12-Apr-2004)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypothesis | dfac5lem.1 | ⊢ 𝐴 = { 𝑢 ∣ ( 𝑢 ≠ ∅ ∧ ∃ 𝑡 ∈ ℎ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) } | |
| Assertion | dfac5lem2 | ⊢ ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ ∪ 𝐴 ↔ ( 𝑤 ∈ ℎ ∧ 𝑔 ∈ 𝑤 ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | dfac5lem.1 | ⊢ 𝐴 = { 𝑢 ∣ ( 𝑢 ≠ ∅ ∧ ∃ 𝑡 ∈ ℎ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) } | |
| 2 | 1 | unieqi | ⊢ ∪ 𝐴 = ∪ { 𝑢 ∣ ( 𝑢 ≠ ∅ ∧ ∃ 𝑡 ∈ ℎ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) } |
| 3 | 2 | eleq2i | ⊢ ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ ∪ 𝐴 ↔ 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ ∪ { 𝑢 ∣ ( 𝑢 ≠ ∅ ∧ ∃ 𝑡 ∈ ℎ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) } ) |
| 4 | eluniab | ⊢ ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ ∪ { 𝑢 ∣ ( 𝑢 ≠ ∅ ∧ ∃ 𝑡 ∈ ℎ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) } ↔ ∃ 𝑢 ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ ( 𝑢 ≠ ∅ ∧ ∃ 𝑡 ∈ ℎ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) ) | |
| 5 | r19.42v | ⊢ ( ∃ 𝑡 ∈ ℎ ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ↔ ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ ∃ 𝑡 ∈ ℎ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) | |
| 6 | anass | ⊢ ( ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ ∃ 𝑡 ∈ ℎ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ↔ ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ ( 𝑢 ≠ ∅ ∧ ∃ 𝑡 ∈ ℎ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) ) | |
| 7 | 5 6 | bitr2i | ⊢ ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ ( 𝑢 ≠ ∅ ∧ ∃ 𝑡 ∈ ℎ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) ↔ ∃ 𝑡 ∈ ℎ ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) |
| 8 | 7 | exbii | ⊢ ( ∃ 𝑢 ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ ( 𝑢 ≠ ∅ ∧ ∃ 𝑡 ∈ ℎ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) ↔ ∃ 𝑢 ∃ 𝑡 ∈ ℎ ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) |
| 9 | rexcom4 | ⊢ ( ∃ 𝑡 ∈ ℎ ∃ 𝑢 ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ↔ ∃ 𝑢 ∃ 𝑡 ∈ ℎ ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) | |
| 10 | df-rex | ⊢ ( ∃ 𝑡 ∈ ℎ ∃ 𝑢 ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ↔ ∃ 𝑡 ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ ∃ 𝑢 ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) ) | |
| 11 | 9 10 | bitr3i | ⊢ ( ∃ 𝑢 ∃ 𝑡 ∈ ℎ ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ↔ ∃ 𝑡 ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ ∃ 𝑢 ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) ) |
| 12 | 4 8 11 | 3bitri | ⊢ ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ ∪ { 𝑢 ∣ ( 𝑢 ≠ ∅ ∧ ∃ 𝑡 ∈ ℎ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) } ↔ ∃ 𝑡 ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ ∃ 𝑢 ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) ) |
| 13 | ancom | ⊢ ( ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ↔ ( 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ∧ ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ) ) | |
| 14 | ne0i | ⊢ ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 → 𝑢 ≠ ∅ ) | |
| 15 | 14 | pm4.71i | ⊢ ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ↔ ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ) |
| 16 | 15 | anbi2i | ⊢ ( ( 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ∧ 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ) ↔ ( 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ∧ ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ) ) |
| 17 | 13 16 | bitr4i | ⊢ ( ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ↔ ( 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ∧ 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ) ) |
| 18 | 17 | exbii | ⊢ ( ∃ 𝑢 ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ↔ ∃ 𝑢 ( 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ∧ 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ) ) |
| 19 | vsnex | ⊢ { 𝑡 } ∈ V | |
| 20 | vex | ⊢ 𝑡 ∈ V | |
| 21 | 19 20 | xpex | ⊢ ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ∈ V |
| 22 | eleq2 | ⊢ ( 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) → ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ↔ 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) | |
| 23 | 21 22 | ceqsexv | ⊢ ( ∃ 𝑢 ( 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ∧ 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ) ↔ 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) |
| 24 | 18 23 | bitri | ⊢ ( ∃ 𝑢 ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ↔ 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) |
| 25 | 24 | anbi2i | ⊢ ( ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ ∃ 𝑢 ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) ↔ ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) |
| 26 | opelxp | ⊢ ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ↔ ( 𝑤 ∈ { 𝑡 } ∧ 𝑔 ∈ 𝑡 ) ) | |
| 27 | velsn | ⊢ ( 𝑤 ∈ { 𝑡 } ↔ 𝑤 = 𝑡 ) | |
| 28 | equcom | ⊢ ( 𝑤 = 𝑡 ↔ 𝑡 = 𝑤 ) | |
| 29 | 27 28 | bitri | ⊢ ( 𝑤 ∈ { 𝑡 } ↔ 𝑡 = 𝑤 ) |
| 30 | 29 | anbi1i | ⊢ ( ( 𝑤 ∈ { 𝑡 } ∧ 𝑔 ∈ 𝑡 ) ↔ ( 𝑡 = 𝑤 ∧ 𝑔 ∈ 𝑡 ) ) |
| 31 | 26 30 | bitri | ⊢ ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ↔ ( 𝑡 = 𝑤 ∧ 𝑔 ∈ 𝑡 ) ) |
| 32 | 31 | anbi2i | ⊢ ( ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ↔ ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ ( 𝑡 = 𝑤 ∧ 𝑔 ∈ 𝑡 ) ) ) |
| 33 | an12 | ⊢ ( ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ ( 𝑡 = 𝑤 ∧ 𝑔 ∈ 𝑡 ) ) ↔ ( 𝑡 = 𝑤 ∧ ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ 𝑔 ∈ 𝑡 ) ) ) | |
| 34 | 25 32 33 | 3bitri | ⊢ ( ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ ∃ 𝑢 ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) ↔ ( 𝑡 = 𝑤 ∧ ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ 𝑔 ∈ 𝑡 ) ) ) |
| 35 | 34 | exbii | ⊢ ( ∃ 𝑡 ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ ∃ 𝑢 ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) ↔ ∃ 𝑡 ( 𝑡 = 𝑤 ∧ ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ 𝑔 ∈ 𝑡 ) ) ) |
| 36 | vex | ⊢ 𝑤 ∈ V | |
| 37 | elequ1 | ⊢ ( 𝑡 = 𝑤 → ( 𝑡 ∈ ℎ ↔ 𝑤 ∈ ℎ ) ) | |
| 38 | eleq2 | ⊢ ( 𝑡 = 𝑤 → ( 𝑔 ∈ 𝑡 ↔ 𝑔 ∈ 𝑤 ) ) | |
| 39 | 37 38 | anbi12d | ⊢ ( 𝑡 = 𝑤 → ( ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ 𝑔 ∈ 𝑡 ) ↔ ( 𝑤 ∈ ℎ ∧ 𝑔 ∈ 𝑤 ) ) ) |
| 40 | 36 39 | ceqsexv | ⊢ ( ∃ 𝑡 ( 𝑡 = 𝑤 ∧ ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ 𝑔 ∈ 𝑡 ) ) ↔ ( 𝑤 ∈ ℎ ∧ 𝑔 ∈ 𝑤 ) ) |
| 41 | 35 40 | bitri | ⊢ ( ∃ 𝑡 ( 𝑡 ∈ ℎ ∧ ∃ 𝑢 ( ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ 𝑢 ∧ 𝑢 ≠ ∅ ) ∧ 𝑢 = ( { 𝑡 } × 𝑡 ) ) ) ↔ ( 𝑤 ∈ ℎ ∧ 𝑔 ∈ 𝑤 ) ) |
| 42 | 3 12 41 | 3bitri | ⊢ ( 〈 𝑤 , 𝑔 〉 ∈ ∪ 𝐴 ↔ ( 𝑤 ∈ ℎ ∧ 𝑔 ∈ 𝑤 ) ) |