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Description: Ordered pair membership in a Cartesian product. (Contributed by NM, 15-Nov-1994) (Proof shortened by Andrew Salmon, 12-Aug-2011) (Revised by Mario Carneiro, 26-Apr-2015)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | opelxp | ⊢ ( 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ∈ ( 𝐶 × 𝐷 ) ↔ ( 𝐴 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ∈ 𝐷 ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | elxp2 | ⊢ ( 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ∈ ( 𝐶 × 𝐷 ) ↔ ∃ 𝑥 ∈ 𝐶 ∃ 𝑦 ∈ 𝐷 〈 𝐴 , 𝐵 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) | |
| 2 | vex | ⊢ 𝑥 ∈ V | |
| 3 | vex | ⊢ 𝑦 ∈ V | |
| 4 | 2 3 | opth2 | ⊢ ( 〈 𝐴 , 𝐵 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ↔ ( 𝐴 = 𝑥 ∧ 𝐵 = 𝑦 ) ) |
| 5 | eleq1 | ⊢ ( 𝐴 = 𝑥 → ( 𝐴 ∈ 𝐶 ↔ 𝑥 ∈ 𝐶 ) ) | |
| 6 | eleq1 | ⊢ ( 𝐵 = 𝑦 → ( 𝐵 ∈ 𝐷 ↔ 𝑦 ∈ 𝐷 ) ) | |
| 7 | 5 6 | bi2anan9 | ⊢ ( ( 𝐴 = 𝑥 ∧ 𝐵 = 𝑦 ) → ( ( 𝐴 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ∈ 𝐷 ) ↔ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ∧ 𝑦 ∈ 𝐷 ) ) ) |
| 8 | 4 7 | sylbi | ⊢ ( 〈 𝐴 , 𝐵 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( ( 𝐴 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ∈ 𝐷 ) ↔ ( 𝑥 ∈ 𝐶 ∧ 𝑦 ∈ 𝐷 ) ) ) |
| 9 | 8 | biimprcd | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ 𝐶 ∧ 𝑦 ∈ 𝐷 ) → ( 〈 𝐴 , 𝐵 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝐴 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ∈ 𝐷 ) ) ) |
| 10 | 9 | rexlimivv | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∈ 𝐶 ∃ 𝑦 ∈ 𝐷 〈 𝐴 , 𝐵 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝐴 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ∈ 𝐷 ) ) |
| 11 | eqid | ⊢ 〈 𝐴 , 𝐵 〉 = 〈 𝐴 , 𝐵 〉 | |
| 12 | opeq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝐴 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝐴 , 𝑦 〉 ) | |
| 13 | 12 | eqeq2d | ⊢ ( 𝑥 = 𝐴 → ( 〈 𝐴 , 𝐵 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ↔ 〈 𝐴 , 𝐵 〉 = 〈 𝐴 , 𝑦 〉 ) ) |
| 14 | opeq2 | ⊢ ( 𝑦 = 𝐵 → 〈 𝐴 , 𝑦 〉 = 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) | |
| 15 | 14 | eqeq2d | ⊢ ( 𝑦 = 𝐵 → ( 〈 𝐴 , 𝐵 〉 = 〈 𝐴 , 𝑦 〉 ↔ 〈 𝐴 , 𝐵 〉 = 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) ) |
| 16 | 13 15 | rspc2ev | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ∈ 𝐷 ∧ 〈 𝐴 , 𝐵 〉 = 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ) → ∃ 𝑥 ∈ 𝐶 ∃ 𝑦 ∈ 𝐷 〈 𝐴 , 𝐵 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) |
| 17 | 11 16 | mp3an3 | ⊢ ( ( 𝐴 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ∈ 𝐷 ) → ∃ 𝑥 ∈ 𝐶 ∃ 𝑦 ∈ 𝐷 〈 𝐴 , 𝐵 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) |
| 18 | 10 17 | impbii | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∈ 𝐶 ∃ 𝑦 ∈ 𝐷 〈 𝐴 , 𝐵 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ↔ ( 𝐴 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ∈ 𝐷 ) ) |
| 19 | 1 18 | bitri | ⊢ ( 〈 𝐴 , 𝐵 〉 ∈ ( 𝐶 × 𝐷 ) ↔ ( 𝐴 ∈ 𝐶 ∧ 𝐵 ∈ 𝐷 ) ) |