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Description: The law of concretion. Special case of Theorem 9.5 of Quine p. 61. Version of oprabid with a disjoint variable condition, which does not require ax-13 . (Contributed by Mario Carneiro, 20-Mar-2013) Avoid ax-13 . (Revised by GG, 26-Jan-2024)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | oprabidw | ⊢ ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∈ { 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∣ 𝜑 } ↔ 𝜑 ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | opex | ⊢ 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∈ V | |
| 2 | opex | ⊢ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ V | |
| 3 | vex | ⊢ 𝑧 ∈ V | |
| 4 | 2 3 | eqvinop | ⊢ ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ↔ ∃ 𝑎 ∃ 𝑡 ( 𝑤 = 〈 𝑎 , 𝑡 〉 ∧ 〈 𝑎 , 𝑡 〉 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ) ) |
| 5 | 4 | biimpi | ⊢ ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → ∃ 𝑎 ∃ 𝑡 ( 𝑤 = 〈 𝑎 , 𝑡 〉 ∧ 〈 𝑎 , 𝑡 〉 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ) ) |
| 6 | eqeq1 | ⊢ ( 𝑤 = 〈 𝑎 , 𝑡 〉 → ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ↔ 〈 𝑎 , 𝑡 〉 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ) ) | |
| 7 | vex | ⊢ 𝑎 ∈ V | |
| 8 | vex | ⊢ 𝑡 ∈ V | |
| 9 | 7 8 | opth1 | ⊢ ( 〈 𝑎 , 𝑡 〉 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → 𝑎 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) |
| 10 | 6 9 | biimtrdi | ⊢ ( 𝑤 = 〈 𝑎 , 𝑡 〉 → ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → 𝑎 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) |
| 11 | vex | ⊢ 𝑥 ∈ V | |
| 12 | vex | ⊢ 𝑦 ∈ V | |
| 13 | 11 12 | eqvinop | ⊢ ( 𝑎 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ↔ ∃ 𝑟 ∃ 𝑠 ( 𝑎 = 〈 𝑟 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝑟 , 𝑠 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) |
| 14 | opeq1 | ⊢ ( 𝑎 = 〈 𝑟 , 𝑠 〉 → 〈 𝑎 , 𝑡 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 ) | |
| 15 | 14 | eqeq2d | ⊢ ( 𝑎 = 〈 𝑟 , 𝑠 〉 → ( 𝑤 = 〈 𝑎 , 𝑡 〉 ↔ 𝑤 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 ) ) |
| 16 | 11 12 3 | otth2 | ⊢ ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 ↔ ( 𝑥 = 𝑟 ∧ 𝑦 = 𝑠 ∧ 𝑧 = 𝑡 ) ) |
| 17 | euequ | ⊢ ∃! 𝑥 𝑥 = 𝑟 | |
| 18 | eupick | ⊢ ( ( ∃! 𝑥 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) → ( 𝑥 = 𝑟 → ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) | |
| 19 | 17 18 | mpan | ⊢ ( ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ( 𝑥 = 𝑟 → ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 20 | euequ | ⊢ ∃! 𝑦 𝑦 = 𝑠 | |
| 21 | eupick | ⊢ ( ( ∃! 𝑦 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ( 𝑦 = 𝑠 → ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) | |
| 22 | 20 21 | mpan | ⊢ ( ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) → ( 𝑦 = 𝑠 → ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 23 | euequ | ⊢ ∃! 𝑧 𝑧 = 𝑡 | |
| 24 | eupick | ⊢ ( ( ∃! 𝑧 𝑧 = 𝑡 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) → ( 𝑧 = 𝑡 → 𝜑 ) ) | |
| 25 | 23 24 | mpan | ⊢ ( ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) → ( 𝑧 = 𝑡 → 𝜑 ) ) |
| 26 | 22 25 | syl6 | ⊢ ( ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) → ( 𝑦 = 𝑠 → ( 𝑧 = 𝑡 → 𝜑 ) ) ) |
| 27 | 19 26 | syl6 | ⊢ ( ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ( 𝑥 = 𝑟 → ( 𝑦 = 𝑠 → ( 𝑧 = 𝑡 → 𝜑 ) ) ) ) |
| 28 | 27 | 3impd | ⊢ ( ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ( ( 𝑥 = 𝑟 ∧ 𝑦 = 𝑠 ∧ 𝑧 = 𝑡 ) → 𝜑 ) ) |
| 29 | 16 28 | biimtrid | ⊢ ( ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 → 𝜑 ) ) |
| 30 | df-3an | ⊢ ( ( 𝑥 = 𝑟 ∧ 𝑦 = 𝑠 ∧ 𝑧 = 𝑡 ) ↔ ( ( 𝑥 = 𝑟 ∧ 𝑦 = 𝑠 ) ∧ 𝑧 = 𝑡 ) ) | |
| 31 | 16 30 | bitri | ⊢ ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 ↔ ( ( 𝑥 = 𝑟 ∧ 𝑦 = 𝑠 ) ∧ 𝑧 = 𝑡 ) ) |
| 32 | 31 | anbi1i | ⊢ ( ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 ∧ 𝜑 ) ↔ ( ( ( 𝑥 = 𝑟 ∧ 𝑦 = 𝑠 ) ∧ 𝑧 = 𝑡 ) ∧ 𝜑 ) ) |
| 33 | anass | ⊢ ( ( ( ( 𝑥 = 𝑟 ∧ 𝑦 = 𝑠 ) ∧ 𝑧 = 𝑡 ) ∧ 𝜑 ) ↔ ( ( 𝑥 = 𝑟 ∧ 𝑦 = 𝑠 ) ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) | |
| 34 | anass | ⊢ ( ( ( 𝑥 = 𝑟 ∧ 𝑦 = 𝑠 ) ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ↔ ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) | |
| 35 | 32 33 34 | 3bitri | ⊢ ( ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 ∧ 𝜑 ) ↔ ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 36 | 35 | 3exbii | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 ∧ 𝜑 ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 37 | nfe1 | ⊢ Ⅎ 𝑥 ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) | |
| 38 | 19.8a | ⊢ ( ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) → ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) | |
| 39 | 38 | anim2i | ⊢ ( ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 40 | 39 | eximi | ⊢ ( ∃ 𝑧 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑧 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 41 | biidd | ⊢ ( ∀ 𝑥 𝑥 = 𝑧 → ( ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ↔ ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) ) | |
| 42 | 41 | drex1v | ⊢ ( ∀ 𝑥 𝑥 = 𝑧 → ( ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ↔ ∃ 𝑧 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) ) |
| 43 | 40 42 | imbitrrid | ⊢ ( ∀ 𝑥 𝑥 = 𝑧 → ( ∃ 𝑧 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) ) |
| 44 | 19.40 | ⊢ ( ∃ 𝑧 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ( ∃ 𝑧 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) | |
| 45 | nfvd | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑥 𝑥 = 𝑧 → Ⅎ 𝑧 𝑥 = 𝑟 ) | |
| 46 | 45 | 19.9d | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑥 𝑥 = 𝑧 → ( ∃ 𝑧 𝑥 = 𝑟 → 𝑥 = 𝑟 ) ) |
| 47 | 46 | anim1d | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑥 𝑥 = 𝑧 → ( ( ∃ 𝑧 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) ) |
| 48 | 19.8a | ⊢ ( ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) | |
| 49 | 44 47 48 | syl56 | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑥 𝑥 = 𝑧 → ( ∃ 𝑧 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) ) |
| 50 | 43 49 | pm2.61i | ⊢ ( ∃ 𝑧 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 51 | 37 50 | exlimi | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑧 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 52 | 51 | eximi | ⊢ ( ∃ 𝑦 ∃ 𝑥 ∃ 𝑧 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑦 ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 53 | excom | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ↔ ∃ 𝑦 ∃ 𝑥 ∃ 𝑧 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) | |
| 54 | excom | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ↔ ∃ 𝑦 ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) | |
| 55 | 52 53 54 | 3imtr4i | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 56 | nfe1 | ⊢ Ⅎ 𝑥 ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) | |
| 57 | 19.8a | ⊢ ( ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) → ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) | |
| 58 | 57 | anim2i | ⊢ ( ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 59 | 58 | eximi | ⊢ ( ∃ 𝑦 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑦 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 60 | biidd | ⊢ ( ∀ 𝑥 𝑥 = 𝑦 → ( ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ↔ ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) ) | |
| 61 | 60 | drex1v | ⊢ ( ∀ 𝑥 𝑥 = 𝑦 → ( ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ↔ ∃ 𝑦 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) ) |
| 62 | 59 61 | imbitrrid | ⊢ ( ∀ 𝑥 𝑥 = 𝑦 → ( ∃ 𝑦 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) ) |
| 63 | 19.40 | ⊢ ( ∃ 𝑦 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ( ∃ 𝑦 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) | |
| 64 | nfvd | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑥 𝑥 = 𝑦 → Ⅎ 𝑦 𝑥 = 𝑟 ) | |
| 65 | 64 | 19.9d | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑥 𝑥 = 𝑦 → ( ∃ 𝑦 𝑥 = 𝑟 → 𝑥 = 𝑟 ) ) |
| 66 | 65 | anim1d | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑥 𝑥 = 𝑦 → ( ( ∃ 𝑦 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) ) |
| 67 | 19.8a | ⊢ ( ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) | |
| 68 | 63 66 67 | syl56 | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑥 𝑥 = 𝑦 → ( ∃ 𝑦 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) ) |
| 69 | 62 68 | pm2.61i | ⊢ ( ∃ 𝑦 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 70 | 56 69 | exlimi | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 71 | nfe1 | ⊢ Ⅎ 𝑦 ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) | |
| 72 | 19.8a | ⊢ ( ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) → ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) | |
| 73 | 72 | anim2i | ⊢ ( ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) → ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 74 | 73 | eximi | ⊢ ( ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) → ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 75 | biidd | ⊢ ( ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑧 → ( ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ↔ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) | |
| 76 | 75 | drex1v | ⊢ ( ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑧 → ( ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ↔ ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 77 | 74 76 | imbitrrid | ⊢ ( ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑧 → ( ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) → ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 78 | 19.40 | ⊢ ( ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) → ( ∃ 𝑧 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) | |
| 79 | nfvd | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑧 → Ⅎ 𝑧 𝑦 = 𝑠 ) | |
| 80 | 79 | 19.9d | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑧 → ( ∃ 𝑧 𝑦 = 𝑠 → 𝑦 = 𝑠 ) ) |
| 81 | 80 | anim1d | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑧 → ( ( ∃ 𝑧 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) → ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 82 | 19.8a | ⊢ ( ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) → ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) | |
| 83 | 78 81 82 | syl56 | ⊢ ( ¬ ∀ 𝑦 𝑦 = 𝑧 → ( ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) → ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 84 | 77 83 | pm2.61i | ⊢ ( ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) → ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 85 | 71 84 | exlimi | ⊢ ( ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) → ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 86 | 85 | anim2i | ⊢ ( ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 87 | 86 | eximi | ⊢ ( ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 88 | 55 70 87 | 3syl | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) → ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 89 | 36 88 | sylbi | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 ∧ 𝜑 ) → ∃ 𝑥 ( 𝑥 = 𝑟 ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑦 = 𝑠 ∧ ∃ 𝑧 ( 𝑧 = 𝑡 ∧ 𝜑 ) ) ) ) |
| 90 | 29 89 | syl11 | ⊢ ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) |
| 91 | eqeq1 | ⊢ ( 𝑤 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 → ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ↔ 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ) ) | |
| 92 | eqcom | ⊢ ( 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ↔ 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 ) | |
| 93 | 91 92 | bitrdi | ⊢ ( 𝑤 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 → ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ↔ 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 ) ) |
| 94 | 93 | anbi1d | ⊢ ( 𝑤 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 → ( ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) ↔ ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 95 | 94 | 3exbidv | ⊢ ( 𝑤 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 96 | 95 | imbi1d | ⊢ ( 𝑤 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 → ( ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ↔ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) ) |
| 97 | 93 96 | imbi12d | ⊢ ( 𝑤 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 → ( ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) ↔ ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) ) ) |
| 98 | 90 97 | mpbiri | ⊢ ( 𝑤 = 〈 〈 𝑟 , 𝑠 〉 , 𝑡 〉 → ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) ) |
| 99 | 15 98 | biimtrdi | ⊢ ( 𝑎 = 〈 𝑟 , 𝑠 〉 → ( 𝑤 = 〈 𝑎 , 𝑡 〉 → ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) ) ) |
| 100 | 99 | adantr | ⊢ ( ( 𝑎 = 〈 𝑟 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝑟 , 𝑠 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) → ( 𝑤 = 〈 𝑎 , 𝑡 〉 → ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) ) ) |
| 101 | 100 | exlimivv | ⊢ ( ∃ 𝑟 ∃ 𝑠 ( 𝑎 = 〈 𝑟 , 𝑠 〉 ∧ 〈 𝑟 , 𝑠 〉 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) → ( 𝑤 = 〈 𝑎 , 𝑡 〉 → ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) ) ) |
| 102 | 13 101 | sylbi | ⊢ ( 𝑎 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝑤 = 〈 𝑎 , 𝑡 〉 → ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) ) ) |
| 103 | 102 | com3l | ⊢ ( 𝑤 = 〈 𝑎 , 𝑡 〉 → ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → ( 𝑎 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) ) ) |
| 104 | 10 103 | mpdd | ⊢ ( 𝑤 = 〈 𝑎 , 𝑡 〉 → ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) ) |
| 105 | 104 | adantr | ⊢ ( ( 𝑤 = 〈 𝑎 , 𝑡 〉 ∧ 〈 𝑎 , 𝑡 〉 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ) → ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) ) |
| 106 | 105 | exlimivv | ⊢ ( ∃ 𝑎 ∃ 𝑡 ( 𝑤 = 〈 𝑎 , 𝑡 〉 ∧ 〈 𝑎 , 𝑡 〉 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ) → ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) ) |
| 107 | 5 106 | mpcom | ⊢ ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → 𝜑 ) ) |
| 108 | 19.8a | ⊢ ( ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) ) | |
| 109 | 19.8a | ⊢ ( ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) ) | |
| 110 | 19.8a | ⊢ ( ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) ) | |
| 111 | 108 109 110 | 3syl | ⊢ ( ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) → ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) ) |
| 112 | 111 | ex | ⊢ ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → ( 𝜑 → ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) ) ) |
| 113 | 107 112 | impbid | ⊢ ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 → ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) ↔ 𝜑 ) ) |
| 114 | df-oprab | ⊢ { 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∣ 𝜑 } = { 𝑤 ∣ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑧 ( 𝑤 = 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∧ 𝜑 ) } | |
| 115 | 1 113 114 | elab2 | ⊢ ( 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∈ { 〈 〈 𝑥 , 𝑦 〉 , 𝑧 〉 ∣ 𝜑 } ↔ 𝜑 ) |