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Theorem prter2 32453
Description: The quotient set of the equivalence relation generated by a partition equals the partition itself. (Contributed by Rodolfo Medina, 17-Oct-2010.)
Hypothesis
Ref Expression
prtlem18.1  |-  .~  =  { <. x ,  y
>.  |  E. u  e.  A  ( x  e.  u  /\  y  e.  u ) }
Assertion
Ref Expression
prter2  |-  ( Prt 
A  ->  ( U. A /.  .~  )  =  ( A  \  { (/)
} ) )
Distinct variable group:    x, u, y, A
Allowed substitution hints:    .~ ( x, y, u)

Proof of Theorem prter2
Dummy variables  p  v  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 rexcom4 3067 . . . . . . . . . . 11  |-  ( E. v  e.  A  E. z ( z  e.  v  /\  p  =  [ z ]  .~  ) 
<->  E. z E. v  e.  A  ( z  e.  v  /\  p  =  [ z ]  .~  ) )
2 r19.41v 2942 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( E. v  e.  A  ( z  e.  v  /\  p  =  [ z ]  .~  )  <->  ( E. v  e.  A  z  e.  v  /\  p  =  [ z ]  .~  ) )
32exbii 1718 . . . . . . . . . . 11  |-  ( E. z E. v  e.  A  ( z  e.  v  /\  p  =  [ z ]  .~  ) 
<->  E. z ( E. v  e.  A  z  e.  v  /\  p  =  [ z ]  .~  ) )
41, 3bitri 253 . . . . . . . . . 10  |-  ( E. v  e.  A  E. z ( z  e.  v  /\  p  =  [ z ]  .~  ) 
<->  E. z ( E. v  e.  A  z  e.  v  /\  p  =  [ z ]  .~  ) )
5 df-rex 2743 . . . . . . . . . . 11  |-  ( E. z  e.  v  p  =  [ z ]  .~  <->  E. z ( z  e.  v  /\  p  =  [ z ]  .~  ) )
65rexbii 2889 . . . . . . . . . 10  |-  ( E. v  e.  A  E. z  e.  v  p  =  [ z ]  .~  <->  E. v  e.  A  E. z ( z  e.  v  /\  p  =  [ z ]  .~  ) )
7 vex 3048 . . . . . . . . . . . 12  |-  p  e. 
_V
87elqs 7416 . . . . . . . . . . 11  |-  ( p  e.  ( U. A /.  .~  )  <->  E. z  e.  U. A p  =  [ z ]  .~  )
9 df-rex 2743 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( E. z  e.  U. A p  =  [ z ]  .~  <->  E. z ( z  e.  U. A  /\  p  =  [ z ]  .~  ) )
10 eluni2 4202 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  e.  U. A  <->  E. v  e.  A  z  e.  v )
1110anbi1i 701 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( z  e.  U. A  /\  p  =  [
z ]  .~  )  <->  ( E. v  e.  A  z  e.  v  /\  p  =  [ z ]  .~  ) )
1211exbii 1718 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( E. z ( z  e. 
U. A  /\  p  =  [ z ]  .~  ) 
<->  E. z ( E. v  e.  A  z  e.  v  /\  p  =  [ z ]  .~  ) )
139, 12bitri 253 . . . . . . . . . . 11  |-  ( E. z  e.  U. A p  =  [ z ]  .~  <->  E. z ( E. v  e.  A  z  e.  v  /\  p  =  [ z ]  .~  ) )
148, 13bitri 253 . . . . . . . . . 10  |-  ( p  e.  ( U. A /.  .~  )  <->  E. z
( E. v  e.  A  z  e.  v  /\  p  =  [
z ]  .~  )
)
154, 6, 143bitr4ri 282 . . . . . . . . 9  |-  ( p  e.  ( U. A /.  .~  )  <->  E. v  e.  A  E. z  e.  v  p  =  [ z ]  .~  )
16 prtlem18.1 . . . . . . . . . . . 12  |-  .~  =  { <. x ,  y
>.  |  E. u  e.  A  ( x  e.  u  /\  y  e.  u ) }
1716prtlem19 32450 . . . . . . . . . . 11  |-  ( Prt 
A  ->  ( (
v  e.  A  /\  z  e.  v )  ->  v  =  [ z ]  .~  ) )
1817ralrimivv 2808 . . . . . . . . . 10  |-  ( Prt 
A  ->  A. v  e.  A  A. z  e.  v  v  =  [ z ]  .~  )
19 2r19.29 32428 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A. v  e.  A  A. z  e.  v 
v  =  [ z ]  .~  /\  E. v  e.  A  E. z  e.  v  p  =  [ z ]  .~  )  ->  E. v  e.  A  E. z  e.  v 
( v  =  [
z ]  .~  /\  p  =  [ z ]  .~  ) )
2019ex 436 . . . . . . . . . 10  |-  ( A. v  e.  A  A. z  e.  v  v  =  [ z ]  .~  ->  ( E. v  e.  A  E. z  e.  v  p  =  [
z ]  .~  ->  E. v  e.  A  E. z  e.  v  (
v  =  [ z ]  .~  /\  p  =  [ z ]  .~  ) ) )
2118, 20syl 17 . . . . . . . . 9  |-  ( Prt 
A  ->  ( E. v  e.  A  E. z  e.  v  p  =  [ z ]  .~  ->  E. v  e.  A  E. z  e.  v 
( v  =  [
z ]  .~  /\  p  =  [ z ]  .~  ) ) )
2215, 21syl5bi 221 . . . . . . . 8  |-  ( Prt 
A  ->  ( p  e.  ( U. A /.  .~  )  ->  E. v  e.  A  E. z  e.  v  ( v  =  [ z ]  .~  /\  p  =  [ z ]  .~  ) ) )
23 eqtr3 2472 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( v  =  [ z ]  .~  /\  p  =  [ z ]  .~  )  ->  v  =  p )
2423reximi 2855 . . . . . . . . 9  |-  ( E. z  e.  v  ( v  =  [ z ]  .~  /\  p  =  [ z ]  .~  )  ->  E. z  e.  v  v  =  p )
2524reximi 2855 . . . . . . . 8  |-  ( E. v  e.  A  E. z  e.  v  (
v  =  [ z ]  .~  /\  p  =  [ z ]  .~  )  ->  E. v  e.  A  E. z  e.  v 
v  =  p )
2622, 25syl6 34 . . . . . . 7  |-  ( Prt 
A  ->  ( p  e.  ( U. A /.  .~  )  ->  E. v  e.  A  E. z  e.  v  v  =  p ) )
27 df-rex 2743 . . . . . . . . . 10  |-  ( E. z  e.  v  v  =  p  <->  E. z
( z  e.  v  /\  v  =  p ) )
28 19.41v 1830 . . . . . . . . . 10  |-  ( E. z ( z  e.  v  /\  v  =  p )  <->  ( E. z  z  e.  v  /\  v  =  p
) )
2927, 28bitri 253 . . . . . . . . 9  |-  ( E. z  e.  v  v  =  p  <->  ( E. z  z  e.  v  /\  v  =  p
) )
3029simprbi 466 . . . . . . . 8  |-  ( E. z  e.  v  v  =  p  ->  v  =  p )
3130reximi 2855 . . . . . . 7  |-  ( E. v  e.  A  E. z  e.  v  v  =  p  ->  E. v  e.  A  v  =  p )
3226, 31syl6 34 . . . . . 6  |-  ( Prt 
A  ->  ( p  e.  ( U. A /.  .~  )  ->  E. v  e.  A  v  =  p ) )
33 risset 2915 . . . . . 6  |-  ( p  e.  A  <->  E. v  e.  A  v  =  p )
3432, 33syl6ibr 231 . . . . 5  |-  ( Prt 
A  ->  ( p  e.  ( U. A /.  .~  )  ->  p  e.  A ) )
3516prtlem400 32442 . . . . . 6  |-  -.  (/)  e.  ( U. A /.  .~  )
36 prtlem90 32431 . . . . . 6  |-  ( -.  (/)  e.  ( U. A /.  .~  )  ->  (
p  e.  ( U. A /.  .~  )  ->  p  =/=  (/) ) )
3735, 36mp1i 13 . . . . 5  |-  ( Prt 
A  ->  ( p  e.  ( U. A /.  .~  )  ->  p  =/=  (/) ) )
3834, 37jcad 536 . . . 4  |-  ( Prt 
A  ->  ( p  e.  ( U. A /.  .~  )  ->  ( p  e.  A  /\  p  =/=  (/) ) ) )
39 eldifsn 4097 . . . 4  |-  ( p  e.  ( A  \  { (/) } )  <->  ( p  e.  A  /\  p  =/=  (/) ) )
4038, 39syl6ibr 231 . . 3  |-  ( Prt 
A  ->  ( p  e.  ( U. A /.  .~  )  ->  p  e.  ( A  \  { (/) } ) ) )
41 neldifsn 4099 . . . . . . 7  |-  -.  (/)  e.  ( A  \  { (/) } )
42 n0el 32433 . . . . . . 7  |-  ( -.  (/)  e.  ( A  \  { (/) } )  <->  A. p  e.  ( A  \  { (/)
} ) E. z 
z  e.  p )
4341, 42mpbi 212 . . . . . 6  |-  A. p  e.  ( A  \  { (/)
} ) E. z 
z  e.  p
4443rspec 2756 . . . . 5  |-  ( p  e.  ( A  \  { (/) } )  ->  E. z  z  e.  p )
45 eldifi 3555 . . . . 5  |-  ( p  e.  ( A  \  { (/) } )  ->  p  e.  A )
4644, 45jca 535 . . . 4  |-  ( p  e.  ( A  \  { (/) } )  -> 
( E. z  z  e.  p  /\  p  e.  A ) )
4716prtlem19 32450 . . . . . . . . 9  |-  ( Prt 
A  ->  ( (
p  e.  A  /\  z  e.  p )  ->  p  =  [ z ]  .~  ) )
4847ancomsd 456 . . . . . . . 8  |-  ( Prt 
A  ->  ( (
z  e.  p  /\  p  e.  A )  ->  p  =  [ z ]  .~  ) )
49 elunii 4203 . . . . . . . 8  |-  ( ( z  e.  p  /\  p  e.  A )  ->  z  e.  U. A
)
5048, 49jca2r 32421 . . . . . . 7  |-  ( Prt 
A  ->  ( (
z  e.  p  /\  p  e.  A )  ->  ( z  e.  U. A  /\  p  =  [
z ]  .~  )
) )
51 prtlem11 32438 . . . . . . . . 9  |-  ( p  e.  _V  ->  (
z  e.  U. A  ->  ( p  =  [
z ]  .~  ->  p  e.  ( U. A /.  .~  ) ) ) )
527, 51ax-mp 5 . . . . . . . 8  |-  ( z  e.  U. A  -> 
( p  =  [
z ]  .~  ->  p  e.  ( U. A /.  .~  ) ) )
5352imp 431 . . . . . . 7  |-  ( ( z  e.  U. A  /\  p  =  [
z ]  .~  )  ->  p  e.  ( U. A /.  .~  ) )
5450, 53syl6 34 . . . . . 6  |-  ( Prt 
A  ->  ( (
z  e.  p  /\  p  e.  A )  ->  p  e.  ( U. A /.  .~  ) ) )
5554eximdv 1764 . . . . 5  |-  ( Prt 
A  ->  ( E. z ( z  e.  p  /\  p  e.  A )  ->  E. z  p  e.  ( U. A /.  .~  ) ) )
56 19.41v 1830 . . . . 5  |-  ( E. z ( z  e.  p  /\  p  e.  A )  <->  ( E. z  z  e.  p  /\  p  e.  A
) )
57 19.9v 1812 . . . . 5  |-  ( E. z  p  e.  ( U. A /.  .~  ) 
<->  p  e.  ( U. A /.  .~  ) )
5855, 56, 573imtr3g 273 . . . 4  |-  ( Prt 
A  ->  ( ( E. z  z  e.  p  /\  p  e.  A
)  ->  p  e.  ( U. A /.  .~  ) ) )
5946, 58syl5 33 . . 3  |-  ( Prt 
A  ->  ( p  e.  ( A  \  { (/)
} )  ->  p  e.  ( U. A /.  .~  ) ) )
6040, 59impbid 194 . 2  |-  ( Prt 
A  ->  ( p  e.  ( U. A /.  .~  )  <->  p  e.  ( A  \  { (/) } ) ) )
6160eqrdv 2449 1  |-  ( Prt 
A  ->  ( U. A /.  .~  )  =  ( A  \  { (/)
} ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 371    = wceq 1444   E.wex 1663    e. wcel 1887    =/= wne 2622   A.wral 2737   E.wrex 2738   _Vcvv 3045    \ cdif 3401   (/)c0 3731   {csn 3968   U.cuni 4198   {copab 4460   [cec 7361   /.cqs 7362   Prt wprt 32443
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1669  ax-4 1682  ax-5 1758  ax-6 1805  ax-7 1851  ax-9 1896  ax-10 1915  ax-11 1920  ax-12 1933  ax-13 2091  ax-ext 2431  ax-sep 4525  ax-nul 4534  ax-pr 4639
This theorem depends on definitions:  df-bi 189  df-or 372  df-an 373  df-3an 987  df-tru 1447  df-ex 1664  df-nf 1668  df-sb 1798  df-eu 2303  df-mo 2304  df-clab 2438  df-cleq 2444  df-clel 2447  df-nfc 2581  df-ne 2624  df-ral 2742  df-rex 2743  df-rab 2746  df-v 3047  df-sbc 3268  df-dif 3407  df-un 3409  df-in 3411  df-ss 3418  df-nul 3732  df-if 3882  df-sn 3969  df-pr 3971  df-op 3975  df-uni 4199  df-br 4403  df-opab 4462  df-xp 4840  df-cnv 4842  df-dm 4844  df-rn 4845  df-res 4846  df-ima 4847  df-ec 7365  df-qs 7369  df-prt 32444
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