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Description: Implication of an ordered pair being equal to an indexed union of singletons of ordered pairs. (Contributed by AV, 20-Sep-2020) Remove antecedent. (Revised by Eric Schmidt, 9-May-2026) (Avoid depending on this detail.)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypotheses | iunopeqop.b | ⊢ 𝐵 ∈ V | |
| iunopeqop.c | ⊢ 𝐶 ∈ V | ||
| iunopeqop.d | ⊢ 𝐷 ∈ V | ||
| Assertion | iunopeqop | ⊢ ( ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | iunopeqop.b | ⊢ 𝐵 ∈ V | |
| 2 | iunopeqop.c | ⊢ 𝐶 ∈ V | |
| 3 | iunopeqop.d | ⊢ 𝐷 ∈ V | |
| 4 | 2 3 | opnzi | ⊢ 〈 𝐶 , 𝐷 〉 ≠ ∅ |
| 5 | 4 | a1i | ⊢ ( 𝐴 = ∅ → 〈 𝐶 , 𝐷 〉 ≠ ∅ ) |
| 6 | iuneq1 | ⊢ ( 𝐴 = ∅ → ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = ∪ 𝑥 ∈ ∅ { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ) | |
| 7 | 0iun | ⊢ ∪ 𝑥 ∈ ∅ { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = ∅ | |
| 8 | 6 7 | eqtrdi | ⊢ ( 𝐴 = ∅ → ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = ∅ ) |
| 9 | 5 8 | neeqtrrd | ⊢ ( 𝐴 = ∅ → 〈 𝐶 , 𝐷 〉 ≠ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ) |
| 10 | nesym | ⊢ ( 〈 𝐶 , 𝐷 〉 ≠ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ↔ ¬ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 ) | |
| 11 | 9 10 | sylib | ⊢ ( 𝐴 = ∅ → ¬ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 ) |
| 12 | 11 | pm2.21d | ⊢ ( 𝐴 = ∅ → ( ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) ) |
| 13 | n0snor2el | ⊢ ( 𝐴 ≠ ∅ → ( ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 ∃ 𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ≠ 𝑦 ∨ ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) ) | |
| 14 | nfiu1 | ⊢ Ⅎ 𝑥 ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } | |
| 15 | 14 | nfeq1 | ⊢ Ⅎ 𝑥 ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 |
| 16 | nfv | ⊢ Ⅎ 𝑥 ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } | |
| 17 | 15 16 | nfim | ⊢ Ⅎ 𝑥 ( ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) |
| 18 | ssiun2 | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐴 → { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ) | |
| 19 | nfcv | ⊢ Ⅎ 𝑥 𝑦 | |
| 20 | nfcsb1v | ⊢ Ⅎ 𝑥 ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 | |
| 21 | 19 20 | nfop | ⊢ Ⅎ 𝑥 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 |
| 22 | 21 | nfsn | ⊢ Ⅎ 𝑥 { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } |
| 23 | 22 14 | nfss | ⊢ Ⅎ 𝑥 { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } |
| 24 | id | ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → 𝑥 = 𝑦 ) | |
| 25 | csbeq1a | ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → 𝐵 = ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 ) | |
| 26 | 24 25 | opeq12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → 〈 𝑥 , 𝐵 〉 = 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 ) |
| 27 | 26 | sneqd | ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ) |
| 28 | 27 | sseq1d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → ( { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ↔ { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ) ) |
| 29 | 19 23 28 18 | vtoclgaf | ⊢ ( 𝑦 ∈ 𝐴 → { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ) |
| 30 | 18 29 | anim12i | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴 ) → ( { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ∧ { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ) ) |
| 31 | unss | ⊢ ( ( { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ∧ { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ) ↔ ( { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ) ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ) | |
| 32 | sseq2 | ⊢ ( ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ( ( { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ) ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ↔ ( { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ) ⊆ 〈 𝐶 , 𝐷 〉 ) ) | |
| 33 | df-pr | ⊢ { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 , 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } = ( { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ) | |
| 34 | 33 | eqcomi | ⊢ ( { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ) = { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 , 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } |
| 35 | 34 | sseq1i | ⊢ ( ( { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ) ⊆ 〈 𝐶 , 𝐷 〉 ↔ { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 , 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ⊆ 〈 𝐶 , 𝐷 〉 ) |
| 36 | vex | ⊢ 𝑥 ∈ V | |
| 37 | vex | ⊢ 𝑦 ∈ V | |
| 38 | 1 | csbex | ⊢ ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 ∈ V |
| 39 | 36 1 37 38 2 3 | propssopi | ⊢ ( { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 , 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ⊆ 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → 𝑥 = 𝑦 ) |
| 40 | eqneqall | ⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝑥 ≠ 𝑦 → ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴 ) → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) ) ) | |
| 41 | 39 40 | syl | ⊢ ( { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 , 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ⊆ 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ( 𝑥 ≠ 𝑦 → ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴 ) → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) ) ) |
| 42 | 35 41 | sylbi | ⊢ ( ( { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ) ⊆ 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ( 𝑥 ≠ 𝑦 → ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴 ) → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) ) ) |
| 43 | 32 42 | biimtrdi | ⊢ ( ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ( ( { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ) ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } → ( 𝑥 ≠ 𝑦 → ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴 ) → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) ) ) ) |
| 44 | 43 | com14 | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴 ) → ( ( { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ∪ { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ) ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } → ( 𝑥 ≠ 𝑦 → ( ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) ) ) ) |
| 45 | 31 44 | biimtrid | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴 ) → ( ( { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ∧ { 〈 𝑦 , ⦋ 𝑦 / 𝑥 ⦌ 𝐵 〉 } ⊆ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } ) → ( 𝑥 ≠ 𝑦 → ( ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) ) ) ) |
| 46 | 30 45 | mpd | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴 ) → ( 𝑥 ≠ 𝑦 → ( ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) ) ) |
| 47 | 46 | rexlimdva | ⊢ ( 𝑥 ∈ 𝐴 → ( ∃ 𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ≠ 𝑦 → ( ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) ) ) |
| 48 | 17 47 | rexlimi | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 ∃ 𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ≠ 𝑦 → ( ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) ) |
| 49 | ax-1 | ⊢ ( ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } → ( ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) ) | |
| 50 | 48 49 | jaoi | ⊢ ( ( ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 ∃ 𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ≠ 𝑦 ∨ ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) → ( ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) ) |
| 51 | 13 50 | syl | ⊢ ( 𝐴 ≠ ∅ → ( ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) ) |
| 52 | 12 51 | pm2.61ine | ⊢ ( ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 { 〈 𝑥 , 𝐵 〉 } = 〈 𝐶 , 𝐷 〉 → ∃ 𝑧 𝐴 = { 𝑧 } ) |