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Description: Range of the range Cartesian product of classes. (Contributed by Peter Mazsa, 1-Jun-2020)
| Ref | Expression | ||
|---|---|---|---|
| Assertion | rnxrn | ⊢ ran ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) = { 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∣ ∃ 𝑢 ( 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) } |
| Step | Hyp | Ref | Expression |
|---|---|---|---|
| 1 | 3anass | ⊢ ( ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ↔ ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ( 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ) ) | |
| 2 | 1 | 3exbii | ⊢ ( ∃ 𝑢 ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ↔ ∃ 𝑢 ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ( 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ) ) |
| 3 | exrot3 | ⊢ ( ∃ 𝑢 ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ( 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑢 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ( 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ) ) | |
| 4 | 19.42v | ⊢ ( ∃ 𝑢 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ( 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ) ↔ ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ∃ 𝑢 ( 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ) ) | |
| 5 | 4 | 2exbii | ⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ∃ 𝑢 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ( 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ∃ 𝑢 ( 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ) ) |
| 6 | 2 3 5 | 3bitri | ⊢ ( ∃ 𝑢 ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ∃ 𝑢 ( 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ) ) |
| 7 | 6 | abbii | ⊢ { 𝑤 ∣ ∃ 𝑢 ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) } = { 𝑤 ∣ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ∃ 𝑢 ( 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ) } |
| 8 | dfrn6 | ⊢ ran ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) = { 𝑤 ∣ [ 𝑤 ] ◡ ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) ≠ ∅ } | |
| 9 | n0 | ⊢ ( [ 𝑤 ] ◡ ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) ≠ ∅ ↔ ∃ 𝑢 𝑢 ∈ [ 𝑤 ] ◡ ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) ) | |
| 10 | elec1cnvxrn2 | ⊢ ( 𝑢 ∈ V → ( 𝑢 ∈ [ 𝑤 ] ◡ ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ) ) | |
| 11 | 10 | elv | ⊢ ( 𝑢 ∈ [ 𝑤 ] ◡ ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ) |
| 12 | 11 | exbii | ⊢ ( ∃ 𝑢 𝑢 ∈ [ 𝑤 ] ◡ ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) ↔ ∃ 𝑢 ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ) |
| 13 | 9 12 | bitri | ⊢ ( [ 𝑤 ] ◡ ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) ≠ ∅ ↔ ∃ 𝑢 ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ) |
| 14 | 13 | abbii | ⊢ { 𝑤 ∣ [ 𝑤 ] ◡ ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) ≠ ∅ } = { 𝑤 ∣ ∃ 𝑢 ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) } |
| 15 | 8 14 | eqtri | ⊢ ran ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) = { 𝑤 ∣ ∃ 𝑢 ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) } |
| 16 | df-opab | ⊢ { 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∣ ∃ 𝑢 ( 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) } = { 𝑤 ∣ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( 𝑤 = 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∧ ∃ 𝑢 ( 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) ) } | |
| 17 | 7 15 16 | 3eqtr4i | ⊢ ran ( 𝑅 ⋉ 𝑆 ) = { 〈 𝑥 , 𝑦 〉 ∣ ∃ 𝑢 ( 𝑢 𝑅 𝑥 ∧ 𝑢 𝑆 𝑦 ) } |