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Theorem reusv6OLD 4734
Description: Two ways to express single-valuedness of a class expression  C ( y ). The converse does not hold. Note that  U. A  =  |^| A means  A is a singleton (uniintsn 4087). (Contributed by NM, 30-Oct-2010.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 24-Dec-2016.) (Proof modification is discouraged.) (New usage is discouraged.)
Assertion
Ref Expression
reusv6OLD  |-  ( ( U. A  =/=  |^| A  \/  B  =/=  (/) )  ->  ( E! x  e.  A  A. y  e.  B  x  =  C  ->  E! x  e.  A  E. y  e.  B  x  =  C ) )
Distinct variable groups:    x, y, A    x, B, y    x, C
Allowed substitution hint:    C( y)

Proof of Theorem reusv6OLD
Dummy variable  z is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 raleq 2904 . . . . . . 7  |-  ( B  =  (/)  ->  ( A. y  e.  B  x  =  C  <->  A. y  e.  (/)  x  =  C )
)
21reubidv 2892 . . . . . 6  |-  ( B  =  (/)  ->  ( E! x  e.  A  A. y  e.  B  x  =  C  <->  E! x  e.  A  A. y  e.  (/)  x  =  C ) )
3 df-reu 2712 . . . . . . 7  |-  ( E! x  e.  A  A. y  e.  (/)  x  =  C  <->  E! x ( x  e.  A  /\  A. y  e.  (/)  x  =  C ) )
4 uniintsn 4087 . . . . . . . 8  |-  ( U. A  =  |^| A  <->  E. x  A  =  { x } )
5 eusn 3880 . . . . . . . 8  |-  ( E! x  x  e.  A  <->  E. x  A  =  {
x } )
6 ral0 3732 . . . . . . . . . 10  |-  A. y  e.  (/)  x  =  C
76biantru 492 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  A  <->  ( x  e.  A  /\  A. y  e.  (/)  x  =  C ) )
87eubii 2290 . . . . . . . 8  |-  ( E! x  x  e.  A  <->  E! x ( x  e.  A  /\  A. y  e.  (/)  x  =  C ) )
94, 5, 83bitr2i 265 . . . . . . 7  |-  ( U. A  =  |^| A  <->  E! x
( x  e.  A  /\  A. y  e.  (/)  x  =  C )
)
103, 9bitr4i 244 . . . . . 6  |-  ( E! x  e.  A  A. y  e.  (/)  x  =  C  <->  U. A  =  |^| A )
112, 10syl6bb 253 . . . . 5  |-  ( B  =  (/)  ->  ( E! x  e.  A  A. y  e.  B  x  =  C  <->  U. A  =  |^| A ) )
1211necon3bbid 2635 . . . 4  |-  ( B  =  (/)  ->  ( -.  E! x  e.  A  A. y  e.  B  x  =  C  <->  U. A  =/=  |^| A ) )
13 pm2.21 102 . . . 4  |-  ( -.  E! x  e.  A  A. y  e.  B  x  =  C  ->  ( E! x  e.  A  A. y  e.  B  x  =  C  ->  E! x  e.  A  E. y  e.  B  x  =  C ) )
1412, 13syl6bir 221 . . 3  |-  ( B  =  (/)  ->  ( U. A  =/=  |^| A  ->  ( E! x  e.  A  A. y  e.  B  x  =  C  ->  E! x  e.  A  E. y  e.  B  x  =  C ) ) )
15 nfv 1629 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/ x  B  =/=  (/)
16 nfrab1 2888 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/_ x { x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }
1716nfeq1 2581 . . . . . . . . . . . . 13  |-  F/ x { x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z }
1815, 17nfan 1846 . . . . . . . . . . . 12  |-  F/ x
( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z } )
19 nfv 1629 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  F/ y  B  =/=  (/)
20 nfra1 2756 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  F/ y A. y  e.  B  x  =  C
21 nfcv 2572 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  F/_ y A
2220, 21nfrab 2889 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  F/_ y { x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }
2322nfeq1 2581 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  F/ y { x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z }
24 nfv 1629 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  F/ y  x  e.  A
2519, 23, 24nf3an 1849 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/ y ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z }  /\  x  e.  A )
26 nfv 1629 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  F/ y  x  e.  { z }
27 vex 2959 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  z  e. 
_V
2827snid 3841 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  z  e. 
{ z }
29 simp2 958 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z }  /\  x  e.  A )  ->  { x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z } )
3028, 29syl5eleqr 2523 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z }  /\  x  e.  A )  ->  z  e.  { x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C } )
31 eqeq1 2442 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( x  =  z  ->  (
x  =  C  <->  z  =  C ) )
3231ralbidv 2725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( x  =  z  ->  ( A. y  e.  B  x  =  C  <->  A. y  e.  B  z  =  C ) )
3332elrab 3092 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( z  e.  { x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  <->  ( z  e.  A  /\  A. y  e.  B  z  =  C ) )
3433simprbi 451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( z  e.  { x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  ->  A. y  e.  B  z  =  C )
3530, 34syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z }  /\  x  e.  A )  ->  A. y  e.  B  z  =  C )
3635r19.21bi 2804 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z }  /\  x  e.  A )  /\  y  e.  B
)  ->  z  =  C )
3736eqeq2d 2447 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z }  /\  x  e.  A )  /\  y  e.  B
)  ->  ( x  =  z  <->  x  =  C
) )
3837biimprd 215 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z }  /\  x  e.  A )  /\  y  e.  B
)  ->  ( x  =  C  ->  x  =  z ) )
39 elsn 3829 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  e.  { z }  <-> 
x  =  z )
4038, 39syl6ibr 219 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z }  /\  x  e.  A )  /\  y  e.  B
)  ->  ( x  =  C  ->  x  e. 
{ z } ) )
4140ex 424 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z }  /\  x  e.  A )  ->  ( y  e.  B  ->  ( x  =  C  ->  x  e.  {
z } ) ) )
4225, 26, 41rexlimd 2827 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z }  /\  x  e.  A )  ->  ( E. y  e.  B  x  =  C  ->  x  e.  {
z } ) )
43423expia 1155 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z } )  ->  ( x  e.  A  ->  ( E. y  e.  B  x  =  C  ->  x  e. 
{ z } ) ) )
4418, 43ralrimi 2787 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z } )  ->  A. x  e.  A  ( E. y  e.  B  x  =  C  ->  x  e.  { z } ) )
45 rabss 3420 . . . . . . . . . . 11  |-  ( { x  e.  A  |  E. y  e.  B  x  =  C }  C_ 
{ z }  <->  A. x  e.  A  ( E. y  e.  B  x  =  C  ->  x  e. 
{ z } ) )
4644, 45sylibr 204 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z } )  ->  { x  e.  A  |  E. y  e.  B  x  =  C }  C_  { z } )
47 simpr 448 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z } )  ->  { x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  {
z } )
4846, 47sseqtr4d 3385 . . . . . . . . 9  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z } )  ->  { x  e.  A  |  E. y  e.  B  x  =  C }  C_  { x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C } )
49 r19.2z 3717 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  A. y  e.  B  x  =  C )  ->  E. y  e.  B  x  =  C )
5049ex 424 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( B  =/=  (/)  ->  ( A. y  e.  B  x  =  C  ->  E. y  e.  B  x  =  C ) )
5150adantr 452 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  x  e.  A )  ->  ( A. y  e.  B  x  =  C  ->  E. y  e.  B  x  =  C ) )
5251ss2rabdv 3424 . . . . . . . . . 10  |-  ( B  =/=  (/)  ->  { x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  C_  { x  e.  A  |  E. y  e.  B  x  =  C } )
5352adantr 452 . . . . . . . . 9  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z } )  ->  { x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  C_  { x  e.  A  |  E. y  e.  B  x  =  C } )
5448, 53eqssd 3365 . . . . . . . 8  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z } )  ->  { x  e.  A  |  E. y  e.  B  x  =  C }  =  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }
)
5554, 47eqtrd 2468 . . . . . . 7  |-  ( ( B  =/=  (/)  /\  {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z } )  ->  { x  e.  A  |  E. y  e.  B  x  =  C }  =  {
z } )
5655ex 424 . . . . . 6  |-  ( B  =/=  (/)  ->  ( {
x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z }  ->  { x  e.  A  |  E. y  e.  B  x  =  C }  =  { z } ) )
5756eximdv 1632 . . . . 5  |-  ( B  =/=  (/)  ->  ( E. z { x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  { z }  ->  E. z { x  e.  A  |  E. y  e.  B  x  =  C }  =  {
z } ) )
58 reusn 3877 . . . . 5  |-  ( E! x  e.  A  A. y  e.  B  x  =  C  <->  E. z { x  e.  A  |  A. y  e.  B  x  =  C }  =  {
z } )
59 reusn 3877 . . . . 5  |-  ( E! x  e.  A  E. y  e.  B  x  =  C  <->  E. z { x  e.  A  |  E. y  e.  B  x  =  C }  =  {
z } )
6057, 58, 593imtr4g 262 . . . 4  |-  ( B  =/=  (/)  ->  ( E! x  e.  A  A. y  e.  B  x  =  C  ->  E! x  e.  A  E. y  e.  B  x  =  C ) )
6160a1d 23 . . 3  |-  ( B  =/=  (/)  ->  ( U. A  =/=  |^| A  ->  ( E! x  e.  A  A. y  e.  B  x  =  C  ->  E! x  e.  A  E. y  e.  B  x  =  C ) ) )
6214, 61pm2.61ine 2680 . 2  |-  ( U. A  =/=  |^| A  ->  ( E! x  e.  A  A. y  e.  B  x  =  C  ->  E! x  e.  A  E. y  e.  B  x  =  C ) )
6362, 60jaoi 369 1  |-  ( ( U. A  =/=  |^| A  \/  B  =/=  (/) )  ->  ( E! x  e.  A  A. y  e.  B  x  =  C  ->  E! x  e.  A  E. y  e.  B  x  =  C ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    \/ wo 358    /\ wa 359    /\ w3a 936   E.wex 1550    = wceq 1652    e. wcel 1725   E!weu 2281    =/= wne 2599   A.wral 2705   E.wrex 2706   E!wreu 2707   {crab 2709    C_ wss 3320   (/)c0 3628   {csn 3814   U.cuni 4015   |^|cint 4050
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1555  ax-5 1566  ax-17 1626  ax-9 1666  ax-8 1687  ax-6 1744  ax-7 1749  ax-11 1761  ax-12 1950  ax-ext 2417
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3an 938  df-tru 1328  df-ex 1551  df-nf 1554  df-sb 1659  df-eu 2285  df-mo 2286  df-clab 2423  df-cleq 2429  df-clel 2432  df-nfc 2561  df-ne 2601  df-ral 2710  df-rex 2711  df-reu 2712  df-rab 2714  df-v 2958  df-dif 3323  df-un 3325  df-in 3327  df-ss 3334  df-nul 3629  df-sn 3820  df-pr 3821  df-uni 4016  df-int 4051
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