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Description: Characterization of the elements of the intersection of the identity relation with a Cartesian product. (Contributed by Peter Mazsa, 9-Sep-2022)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | elidinxp | ⊢ ( 𝐶 ∈ ( I ∩ ( 𝐴 × 𝐵 ) ) ↔ ∃ 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐵 ) 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | risset | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐵 ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝑦 = 𝑥 ) | |
| 2 | 1 | anbi2ci | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ) ↔ ( 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ∧ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝑦 = 𝑥 ) ) |
| 3 | r19.42v | ⊢ ( ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 ( 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ∧ 𝑦 = 𝑥 ) ↔ ( 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ∧ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝑦 = 𝑥 ) ) | |
| 4 | opeq2 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → 〈 𝑥 , 𝑥 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) | |
| 5 | 4 | equcoms | ⊢ ( 𝑦 = 𝑥 → 〈 𝑥 , 𝑥 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) |
| 6 | 5 | eqeq2d | ⊢ ( 𝑦 = 𝑥 → ( 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ↔ 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) |
| 7 | 6 | pm5.32ri | ⊢ ( ( 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ∧ 𝑦 = 𝑥 ) ↔ ( 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝑦 = 𝑥 ) ) |
| 8 | vex | ⊢ 𝑦 ∈ V | |
| 9 | 8 | ideq | ⊢ ( 𝑥 I 𝑦 ↔ 𝑥 = 𝑦 ) |
| 10 | df-br | ⊢ ( 𝑥 I 𝑦 ↔ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ I ) | |
| 11 | equcom | ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 ↔ 𝑦 = 𝑥 ) | |
| 12 | 9 10 11 | 3bitr3i | ⊢ ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ I ↔ 𝑦 = 𝑥 ) |
| 13 | 12 | anbi2i | ⊢ ( ( 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ I ) ↔ ( 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝑦 = 𝑥 ) ) |
| 14 | 7 13 | bitr4i | ⊢ ( ( 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ∧ 𝑦 = 𝑥 ) ↔ ( 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ I ) ) |
| 15 | 14 | rexbii | ⊢ ( ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 ( 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ∧ 𝑦 = 𝑥 ) ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 ( 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ I ) ) |
| 16 | 2 3 15 | 3bitr2i | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ) ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 ( 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ I ) ) |
| 17 | 16 | rexbii | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 ( 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ) ↔ ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 ( 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ I ) ) |
| 18 | rexin | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐵 ) 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ↔ ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 ( 𝑥 ∈ 𝐵 ∧ 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ) ) | |
| 19 | elinxp | ⊢ ( 𝐶 ∈ ( I ∩ ( 𝐴 × 𝐵 ) ) ↔ ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 ( 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ I ) ) | |
| 20 | 17 18 19 | 3bitr4ri | ⊢ ( 𝐶 ∈ ( I ∩ ( 𝐴 × 𝐵 ) ) ↔ ∃ 𝑥 ∈ ( 𝐴 ∩ 𝐵 ) 𝐶 = 〈 𝑥 , 𝑥 〉 ) |