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Theorem boxriin 7504
Description: A rectangular subset of a rectangular set can be recovered as the relative intersection of single-axis restrictions. (Contributed by Stefan O'Rear, 22-Feb-2015.)
Assertion
Ref Expression
boxriin  |-  ( A. x  e.  I  A  C_  B  ->  X_ x  e.  I  A  =  (
X_ x  e.  I  B  i^i  |^|_ y  e.  I  X_ x  e.  I  if ( x  =  y ,  A ,  B
) ) )
Distinct variable groups:    y, A    y, B    x, I, y
Allowed substitution hints:    A( x)    B( x)

Proof of Theorem boxriin
Dummy variable  z is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simprl 754 . . . . 5  |-  ( ( A. x  e.  I  A  C_  B  /\  (
z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  A ) )  ->  z  Fn  I
)
2 ssel 3483 . . . . . . . 8  |-  ( A 
C_  B  ->  (
( z `  x
)  e.  A  -> 
( z `  x
)  e.  B ) )
32ral2imi 2842 . . . . . . 7  |-  ( A. x  e.  I  A  C_  B  ->  ( A. x  e.  I  (
z `  x )  e.  A  ->  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  B
) )
43adantr 463 . . . . . 6  |-  ( ( A. x  e.  I  A  C_  B  /\  z  Fn  I )  ->  ( A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  A  ->  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  B ) )
54impr 617 . . . . 5  |-  ( ( A. x  e.  I  A  C_  B  /\  (
z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  A ) )  ->  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  B )
6 eleq2 2527 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( A  =  if ( x  =  y ,  A ,  B )  ->  (
( z `  x
)  e.  A  <->  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) )
7 eleq2 2527 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( B  =  if ( x  =  y ,  A ,  B )  ->  (
( z `  x
)  e.  B  <->  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) )
8 simplr 753 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  C_  B  /\  ( z `  x
)  e.  A )  /\  x  =  y )  ->  ( z `  x )  e.  A
)
9 ssel2 3484 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( A  C_  B  /\  ( z `  x
)  e.  A )  ->  ( z `  x )  e.  B
)
109adantr 463 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  C_  B  /\  ( z `  x
)  e.  A )  /\  -.  x  =  y )  ->  (
z `  x )  e.  B )
116, 7, 8, 10ifbothda 3964 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A  C_  B  /\  ( z `  x
)  e.  A )  ->  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) )
1211ex 432 . . . . . . . . . 10  |-  ( A 
C_  B  ->  (
( z `  x
)  e.  A  -> 
( z `  x
)  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) )
1312ral2imi 2842 . . . . . . . . 9  |-  ( A. x  e.  I  A  C_  B  ->  ( A. x  e.  I  (
z `  x )  e.  A  ->  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) )
1413adantr 463 . . . . . . . 8  |-  ( ( A. x  e.  I  A  C_  B  /\  z  Fn  I )  ->  ( A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  A  ->  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) )
1514impr 617 . . . . . . 7  |-  ( ( A. x  e.  I  A  C_  B  /\  (
z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  A ) )  ->  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) )
161, 15jca 530 . . . . . 6  |-  ( ( A. x  e.  I  A  C_  B  /\  (
z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  A ) )  ->  ( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) )
1716ralrimivw 2869 . . . . 5  |-  ( ( A. x  e.  I  A  C_  B  /\  (
z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  A ) )  ->  A. y  e.  I 
( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) )
181, 5, 17jca31 532 . . . 4  |-  ( ( A. x  e.  I  A  C_  B  /\  (
z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  A ) )  ->  ( ( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  (
z `  x )  e.  B )  /\  A. y  e.  I  (
z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) ) )
19 simprll 761 . . . . 5  |-  ( ( A. x  e.  I  A  C_  B  /\  (
( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  B )  /\  A. y  e.  I  ( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) ) )  -> 
z  Fn  I )
20 simpr 459 . . . . . . . 8  |-  ( ( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) )  ->  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) )
2120ralimi 2847 . . . . . . 7  |-  ( A. y  e.  I  (
z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) )  ->  A. y  e.  I  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) )
22 ralcom 3015 . . . . . . . 8  |-  ( A. y  e.  I  A. x  e.  I  (
z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B )  <->  A. x  e.  I  A. y  e.  I  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) )
23 iftrue 3935 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  y  ->  if ( x  =  y ,  A ,  B )  =  A )
2423equcoms 1800 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  =  x  ->  if ( x  =  y ,  A ,  B )  =  A )
2524eleq2d 2524 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  =  x  ->  (
( z `  x
)  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B )  <-> 
( z `  x
)  e.  A ) )
2625rspcva 3205 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x  e.  I  /\  A. y  e.  I  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) )  -> 
( z `  x
)  e.  A )
2726ralimiaa 2846 . . . . . . . 8  |-  ( A. x  e.  I  A. y  e.  I  (
z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B )  ->  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  A
)
2822, 27sylbi 195 . . . . . . 7  |-  ( A. y  e.  I  A. x  e.  I  (
z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B )  ->  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  A
)
2921, 28syl 16 . . . . . 6  |-  ( A. y  e.  I  (
z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) )  ->  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  A )
3029ad2antll 726 . . . . 5  |-  ( ( A. x  e.  I  A  C_  B  /\  (
( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  B )  /\  A. y  e.  I  ( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) ) )  ->  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  A )
3119, 30jca 530 . . . 4  |-  ( ( A. x  e.  I  A  C_  B  /\  (
( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  B )  /\  A. y  e.  I  ( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) ) )  -> 
( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  A ) )
3218, 31impbida 830 . . 3  |-  ( A. x  e.  I  A  C_  B  ->  ( (
z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  A )  <->  ( (
z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  B )  /\  A. y  e.  I  ( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) ) ) )
33 vex 3109 . . . 4  |-  z  e. 
_V
3433elixp 7469 . . 3  |-  ( z  e.  X_ x  e.  I  A 
<->  ( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  A ) )
35 elin 3673 . . . 4  |-  ( z  e.  ( X_ x  e.  I  B  i^i  |^|_ y  e.  I  X_ x  e.  I  if ( x  =  y ,  A ,  B ) )  <->  ( z  e.  X_ x  e.  I  B  /\  z  e.  |^|_ y  e.  I  X_ x  e.  I  if (
x  =  y ,  A ,  B ) ) )
3633elixp 7469 . . . . 5  |-  ( z  e.  X_ x  e.  I  B 
<->  ( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  B ) )
37 eliin 4321 . . . . . . 7  |-  ( z  e.  _V  ->  (
z  e.  |^|_ y  e.  I  X_ x  e.  I  if ( x  =  y ,  A ,  B )  <->  A. y  e.  I  z  e.  X_ x  e.  I  if ( x  =  y ,  A ,  B
) ) )
3833, 37ax-mp 5 . . . . . 6  |-  ( z  e.  |^|_ y  e.  I  X_ x  e.  I  if ( x  =  y ,  A ,  B
)  <->  A. y  e.  I 
z  e.  X_ x  e.  I  if (
x  =  y ,  A ,  B ) )
3933elixp 7469 . . . . . . 7  |-  ( z  e.  X_ x  e.  I  if ( x  =  y ,  A ,  B
)  <->  ( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) )
4039ralbii 2885 . . . . . 6  |-  ( A. y  e.  I  z  e.  X_ x  e.  I  if ( x  =  y ,  A ,  B
)  <->  A. y  e.  I 
( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) )
4138, 40bitri 249 . . . . 5  |-  ( z  e.  |^|_ y  e.  I  X_ x  e.  I  if ( x  =  y ,  A ,  B
)  <->  A. y  e.  I 
( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I 
( z `  x
)  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) )
4236, 41anbi12i 695 . . . 4  |-  ( ( z  e.  X_ x  e.  I  B  /\  z  e.  |^|_ y  e.  I  X_ x  e.  I  if ( x  =  y ,  A ,  B
) )  <->  ( (
z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  B )  /\  A. y  e.  I  ( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) ) )
4335, 42bitri 249 . . 3  |-  ( z  e.  ( X_ x  e.  I  B  i^i  |^|_ y  e.  I  X_ x  e.  I  if ( x  =  y ,  A ,  B ) )  <->  ( ( z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  (
z `  x )  e.  B )  /\  A. y  e.  I  (
z  Fn  I  /\  A. x  e.  I  ( z `  x )  e.  if ( x  =  y ,  A ,  B ) ) ) )
4432, 34, 433bitr4g 288 . 2  |-  ( A. x  e.  I  A  C_  B  ->  ( z  e.  X_ x  e.  I  A 
<->  z  e.  ( X_ x  e.  I  B  i^i  |^|_ y  e.  I  X_ x  e.  I  if ( x  =  y ,  A ,  B
) ) ) )
4544eqrdv 2451 1  |-  ( A. x  e.  I  A  C_  B  ->  X_ x  e.  I  A  =  (
X_ x  e.  I  B  i^i  |^|_ y  e.  I  X_ x  e.  I  if ( x  =  y ,  A ,  B
) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 367    = wceq 1398    e. wcel 1823   A.wral 2804   _Vcvv 3106    i^i cin 3460    C_ wss 3461   ifcif 3929   |^|_ciin 4316    Fn wfn 5565   ` cfv 5570   X_cixp 7462
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1623  ax-4 1636  ax-5 1709  ax-6 1752  ax-7 1795  ax-10 1842  ax-11 1847  ax-12 1859  ax-13 2004  ax-ext 2432
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3an 973  df-tru 1401  df-ex 1618  df-nf 1622  df-sb 1745  df-clab 2440  df-cleq 2446  df-clel 2449  df-nfc 2604  df-ral 2809  df-rex 2810  df-rab 2813  df-v 3108  df-dif 3464  df-un 3466  df-in 3468  df-ss 3475  df-nul 3784  df-if 3930  df-sn 4017  df-pr 4019  df-op 4023  df-uni 4236  df-iin 4318  df-br 4440  df-opab 4498  df-rel 4995  df-cnv 4996  df-co 4997  df-dm 4998  df-iota 5534  df-fun 5572  df-fn 5573  df-fv 5578  df-ixp 7463
This theorem is referenced by:  ptcld  20280  kelac1  31248
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