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Description: There is a unique ordered pair fulfilling a wff iff there are uniquely two sets fulfilling a corresponding wff. (Contributed by AV, 23-Jun-2023)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Hypotheses | reu3op.a | ⊢ ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → ( 𝜓 ↔ 𝜒 ) ) | |
| reuop.x | ⊢ ( 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜓 ↔ 𝜃 ) ) | ||
| Assertion | reuop | ⊢ ( ∃! 𝑝 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) 𝜓 ↔ ∃ 𝑎 ∈ 𝑋 ∃ 𝑏 ∈ 𝑌 ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | reu3op.a | ⊢ ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → ( 𝜓 ↔ 𝜒 ) ) | |
| 2 | reuop.x | ⊢ ( 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝜓 ↔ 𝜃 ) ) | |
| 3 | nfsbc1v | ⊢ Ⅎ 𝑝 [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 | |
| 4 | nfsbc1v | ⊢ Ⅎ 𝑝 [ 𝑤 / 𝑝 ] 𝜓 | |
| 5 | sbceq1a | ⊢ ( 𝑝 = 𝑤 → ( 𝜓 ↔ [ 𝑤 / 𝑝 ] 𝜓 ) ) | |
| 6 | dfsbcq | ⊢ ( 𝑤 = 𝑞 → ( [ 𝑤 / 𝑝 ] 𝜓 ↔ [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 ) ) | |
| 7 | 3 4 5 6 | reu8nf | ⊢ ( ∃! 𝑝 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) 𝜓 ↔ ∃ 𝑝 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) ) |
| 8 | elxp2 | ⊢ ( 𝑝 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ↔ ∃ 𝑎 ∈ 𝑋 ∃ 𝑏 ∈ 𝑌 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) | |
| 9 | 1 | biimpcd | ⊢ ( 𝜓 → ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → 𝜒 ) ) |
| 10 | 9 | adantr | ⊢ ( ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) → ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → 𝜒 ) ) |
| 11 | 10 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ) → ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → 𝜒 ) ) |
| 12 | 11 | imp | ⊢ ( ( ( ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ) ∧ 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) → 𝜒 ) |
| 13 | opelxpi | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌 ) → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ) | |
| 14 | dfsbcq | ⊢ ( 𝑞 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 ↔ [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 / 𝑝 ] 𝜓 ) ) | |
| 15 | eqeq2 | ⊢ ( 𝑞 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( 𝑝 = 𝑞 ↔ 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) | |
| 16 | 14 15 | imbi12d | ⊢ ( 𝑞 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 → ( ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ↔ ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) ) |
| 17 | 16 | adantl | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌 ) ∧ 𝑞 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) → ( ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ↔ ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) ) |
| 18 | 13 17 | rspcdv | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌 ) → ( ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) ) |
| 19 | 18 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌 ) ∧ 𝜓 ) → ( ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) → ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) ) |
| 20 | opex | ⊢ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∈ V | |
| 21 | 20 2 | sbcie | ⊢ ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 / 𝑝 ] 𝜓 ↔ 𝜃 ) |
| 22 | pm2.27 | ⊢ ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → ( ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) → 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) | |
| 23 | 21 22 | sylbir | ⊢ ( 𝜃 → ( ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) → 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) ) |
| 24 | eqcom | ⊢ ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 𝑝 ↔ 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) | |
| 25 | 23 24 | imbitrrdi | ⊢ ( 𝜃 → ( ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 𝑝 ) ) |
| 26 | 25 | com12 | ⊢ ( ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) → ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 𝑝 ) ) |
| 27 | eqeq2 | ⊢ ( 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑝 → ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ↔ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 𝑝 ) ) | |
| 28 | 27 | eqcoms | ⊢ ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ↔ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 𝑝 ) ) |
| 29 | 28 | imbi2d | ⊢ ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → ( ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ↔ ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 𝑝 ) ) ) |
| 30 | 26 29 | syl5ibrcom | ⊢ ( ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) → ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) |
| 31 | 30 | a1d | ⊢ ( ( [ 〈 𝑥 , 𝑦 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ) → ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) → ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) ) |
| 32 | 19 31 | syl6 | ⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌 ) ∧ 𝜓 ) → ( ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) → ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) → ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) ) ) |
| 33 | 32 | expimpd | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌 ) → ( ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) → ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) → ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) ) ) |
| 34 | 33 | imp4c | ⊢ ( ( 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌 ) → ( ( ( ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ) ∧ 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) → ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) |
| 35 | 34 | impcom | ⊢ ( ( ( ( ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ) ∧ 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ∧ ( 𝑥 ∈ 𝑋 ∧ 𝑦 ∈ 𝑌 ) ) → ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) |
| 36 | 35 | ralrimivva | ⊢ ( ( ( ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ) ∧ 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) → ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) |
| 37 | 12 36 | jca | ⊢ ( ( ( ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ) ∧ 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) → ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) |
| 38 | 37 | ex | ⊢ ( ( ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ) → ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) ) |
| 39 | 38 | reximdvva | ⊢ ( ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) → ( ∃ 𝑎 ∈ 𝑋 ∃ 𝑏 ∈ 𝑌 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → ∃ 𝑎 ∈ 𝑋 ∃ 𝑏 ∈ 𝑌 ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) ) |
| 40 | 39 | com12 | ⊢ ( ∃ 𝑎 ∈ 𝑋 ∃ 𝑏 ∈ 𝑌 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → ( ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) → ∃ 𝑎 ∈ 𝑋 ∃ 𝑏 ∈ 𝑌 ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) ) |
| 41 | 8 40 | sylbi | ⊢ ( 𝑝 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) → ( ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) → ∃ 𝑎 ∈ 𝑋 ∃ 𝑏 ∈ 𝑌 ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) ) |
| 42 | 41 | rexlimiv | ⊢ ( ∃ 𝑝 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) → ∃ 𝑎 ∈ 𝑋 ∃ 𝑏 ∈ 𝑌 ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) |
| 43 | opelxpi | ⊢ ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ) | |
| 44 | 43 | adantr | ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ∧ ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ) |
| 45 | simprl | ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ∧ ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) → 𝜒 ) | |
| 46 | nfsbc1v | ⊢ Ⅎ 𝑥 [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 | |
| 47 | nfv | ⊢ Ⅎ 𝑥 〈 𝑐 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 | |
| 48 | 46 47 | nfim | ⊢ Ⅎ 𝑥 ( [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 → 〈 𝑐 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) |
| 49 | nfsbc1v | ⊢ Ⅎ 𝑦 [ 𝑑 / 𝑦 ] [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 | |
| 50 | nfv | ⊢ Ⅎ 𝑦 〈 𝑐 , 𝑑 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 | |
| 51 | 49 50 | nfim | ⊢ Ⅎ 𝑦 ( [ 𝑑 / 𝑦 ] [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 → 〈 𝑐 , 𝑑 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) |
| 52 | sbceq1a | ⊢ ( 𝑥 = 𝑐 → ( 𝜃 ↔ [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 ) ) | |
| 53 | opeq1 | ⊢ ( 𝑥 = 𝑐 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑐 , 𝑦 〉 ) | |
| 54 | 53 | eqeq1d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑐 → ( 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ↔ 〈 𝑐 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) |
| 55 | 52 54 | imbi12d | ⊢ ( 𝑥 = 𝑐 → ( ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ↔ ( [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 → 〈 𝑐 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) |
| 56 | sbceq1a | ⊢ ( 𝑦 = 𝑑 → ( [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 ↔ [ 𝑑 / 𝑦 ] [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 ) ) | |
| 57 | opeq2 | ⊢ ( 𝑦 = 𝑑 → 〈 𝑐 , 𝑦 〉 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 ) | |
| 58 | 57 | eqeq1d | ⊢ ( 𝑦 = 𝑑 → ( 〈 𝑐 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ↔ 〈 𝑐 , 𝑑 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) |
| 59 | 56 58 | imbi12d | ⊢ ( 𝑦 = 𝑑 → ( ( [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 → 〈 𝑐 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ↔ ( [ 𝑑 / 𝑦 ] [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 → 〈 𝑐 , 𝑑 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) |
| 60 | 48 51 55 59 | rspc2 | ⊢ ( ( 𝑐 ∈ 𝑋 ∧ 𝑑 ∈ 𝑌 ) → ( ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) → ( [ 𝑑 / 𝑦 ] [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 → 〈 𝑐 , 𝑑 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) |
| 61 | 60 | ad2antlr | ⊢ ( ( ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ∧ ( 𝑐 ∈ 𝑋 ∧ 𝑑 ∈ 𝑌 ) ) ∧ 𝜒 ) → ( ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) → ( [ 𝑑 / 𝑦 ] [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 → 〈 𝑐 , 𝑑 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) |
| 62 | 2 | sbcop | ⊢ ( [ 𝑑 / 𝑦 ] [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 ↔ [ 〈 𝑐 , 𝑑 〉 / 𝑝 ] 𝜓 ) |
| 63 | pm2.27 | ⊢ ( [ 𝑑 / 𝑦 ] [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 → ( ( [ 𝑑 / 𝑦 ] [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 → 〈 𝑐 , 𝑑 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) → 〈 𝑐 , 𝑑 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) | |
| 64 | 62 63 | sylbir | ⊢ ( [ 〈 𝑐 , 𝑑 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → ( ( [ 𝑑 / 𝑦 ] [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 → 〈 𝑐 , 𝑑 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) → 〈 𝑐 , 𝑑 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) |
| 65 | eqcom | ⊢ ( 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 ↔ 〈 𝑐 , 𝑑 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) | |
| 66 | 64 65 | imbitrrdi | ⊢ ( [ 〈 𝑐 , 𝑑 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → ( ( [ 𝑑 / 𝑦 ] [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 → 〈 𝑐 , 𝑑 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 ) ) |
| 67 | 66 | com12 | ⊢ ( ( [ 𝑑 / 𝑦 ] [ 𝑐 / 𝑥 ] 𝜃 → 〈 𝑐 , 𝑑 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) → ( [ 〈 𝑐 , 𝑑 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 ) ) |
| 68 | 61 67 | syl6 | ⊢ ( ( ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ∧ ( 𝑐 ∈ 𝑋 ∧ 𝑑 ∈ 𝑌 ) ) ∧ 𝜒 ) → ( ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) → ( [ 〈 𝑐 , 𝑑 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 ) ) ) |
| 69 | 68 | expimpd | ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ∧ ( 𝑐 ∈ 𝑋 ∧ 𝑑 ∈ 𝑌 ) ) → ( ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) → ( [ 〈 𝑐 , 𝑑 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 ) ) ) |
| 70 | 69 | expcom | ⊢ ( ( 𝑐 ∈ 𝑋 ∧ 𝑑 ∈ 𝑌 ) → ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) → ( ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) → ( [ 〈 𝑐 , 𝑑 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 ) ) ) ) |
| 71 | 70 | impd | ⊢ ( ( 𝑐 ∈ 𝑋 ∧ 𝑑 ∈ 𝑌 ) → ( ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ∧ ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) → ( [ 〈 𝑐 , 𝑑 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 ) ) ) |
| 72 | 71 | impcom | ⊢ ( ( ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ∧ ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) ∧ ( 𝑐 ∈ 𝑋 ∧ 𝑑 ∈ 𝑌 ) ) → ( [ 〈 𝑐 , 𝑑 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 ) ) |
| 73 | dfsbcq | ⊢ ( 𝑞 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 → ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 ↔ [ 〈 𝑐 , 𝑑 〉 / 𝑝 ] 𝜓 ) ) | |
| 74 | eqeq2 | ⊢ ( 𝑞 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 → ( 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑞 ↔ 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 ) ) | |
| 75 | 73 74 | imbi12d | ⊢ ( 𝑞 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 → ( ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑞 ) ↔ ( [ 〈 𝑐 , 𝑑 〉 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 ) ) ) |
| 76 | 72 75 | syl5ibrcom | ⊢ ( ( ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ∧ ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) ∧ ( 𝑐 ∈ 𝑋 ∧ 𝑑 ∈ 𝑌 ) ) → ( 𝑞 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 → ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑞 ) ) ) |
| 77 | 76 | rexlimdvva | ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ∧ ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) → ( ∃ 𝑐 ∈ 𝑋 ∃ 𝑑 ∈ 𝑌 𝑞 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 → ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑞 ) ) ) |
| 78 | elxp2 | ⊢ ( 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ↔ ∃ 𝑐 ∈ 𝑋 ∃ 𝑑 ∈ 𝑌 𝑞 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 ) | |
| 79 | 78 | biimpi | ⊢ ( 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) → ∃ 𝑐 ∈ 𝑋 ∃ 𝑑 ∈ 𝑌 𝑞 = 〈 𝑐 , 𝑑 〉 ) |
| 80 | 77 79 | impel | ⊢ ( ( ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ∧ ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) ∧ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ) → ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑞 ) ) |
| 81 | 80 | ralrimiva | ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ∧ ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) → ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑞 ) ) |
| 82 | nfv | ⊢ Ⅎ 𝑝 𝜒 | |
| 83 | nfcv | ⊢ Ⅎ 𝑝 ( 𝑋 × 𝑌 ) | |
| 84 | nfv | ⊢ Ⅎ 𝑝 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑞 | |
| 85 | 3 84 | nfim | ⊢ Ⅎ 𝑝 ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑞 ) |
| 86 | 83 85 | nfralw | ⊢ Ⅎ 𝑝 ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑞 ) |
| 87 | 82 86 | nfan | ⊢ Ⅎ 𝑝 ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑞 ) ) |
| 88 | eqeq1 | ⊢ ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → ( 𝑝 = 𝑞 ↔ 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑞 ) ) | |
| 89 | 88 | imbi2d | ⊢ ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → ( ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ↔ ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑞 ) ) ) |
| 90 | 89 | ralbidv | ⊢ ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → ( ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ↔ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑞 ) ) ) |
| 91 | 1 90 | anbi12d | ⊢ ( 𝑝 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 → ( ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) ↔ ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑞 ) ) ) ) |
| 92 | 87 91 | rspce | ⊢ ( ( 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ∧ ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 〈 𝑎 , 𝑏 〉 = 𝑞 ) ) ) → ∃ 𝑝 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) ) |
| 93 | 44 45 81 92 | syl12anc | ⊢ ( ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) ∧ ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) → ∃ 𝑝 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) ) |
| 94 | 93 | ex | ⊢ ( ( 𝑎 ∈ 𝑋 ∧ 𝑏 ∈ 𝑌 ) → ( ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) → ∃ 𝑝 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) ) ) |
| 95 | 94 | rexlimivv | ⊢ ( ∃ 𝑎 ∈ 𝑋 ∃ 𝑏 ∈ 𝑌 ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) → ∃ 𝑝 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) ) |
| 96 | 42 95 | impbii | ⊢ ( ∃ 𝑝 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( 𝜓 ∧ ∀ 𝑞 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) ( [ 𝑞 / 𝑝 ] 𝜓 → 𝑝 = 𝑞 ) ) ↔ ∃ 𝑎 ∈ 𝑋 ∃ 𝑏 ∈ 𝑌 ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) |
| 97 | 7 96 | bitri | ⊢ ( ∃! 𝑝 ∈ ( 𝑋 × 𝑌 ) 𝜓 ↔ ∃ 𝑎 ∈ 𝑋 ∃ 𝑏 ∈ 𝑌 ( 𝜒 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑋 ∀ 𝑦 ∈ 𝑌 ( 𝜃 → 〈 𝑥 , 𝑦 〉 = 〈 𝑎 , 𝑏 〉 ) ) ) |