Theorem 2eu3 2543

Description: Double existential uniqueness. (Contributed by NM, 3-Dec-2001.)

Assertion

Ref	Expression
2eu3	⊢ (∀𝑥∀𝑦(∃*𝑥𝜑 ∨ ∃*𝑦𝜑) → ((∃!𝑥∃!𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃!𝑥𝜑) ↔ (∃!𝑥∃𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃𝑥𝜑)))

Proof of Theorem 2eu3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nfmo1 2469	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑦∃*𝑦𝜑
2	1	19.31 2089	. . . 4 ⊢ (∀𝑦(∃*𝑥𝜑 ∨ ∃*𝑦𝜑) ↔ (∀𝑦∃*𝑥𝜑 ∨ ∃*𝑦𝜑))
3	2	albii 1737	. . 3 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(∃*𝑥𝜑 ∨ ∃*𝑦𝜑) ↔ ∀𝑥(∀𝑦∃*𝑥𝜑 ∨ ∃*𝑦𝜑))
4		nfmo1 2469	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑥∃*𝑥𝜑
5	4	nfal 2139	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑥∀𝑦∃*𝑥𝜑
6	5	19.32 2088	. . 3 ⊢ (∀𝑥(∀𝑦∃*𝑥𝜑 ∨ ∃*𝑦𝜑) ↔ (∀𝑦∃*𝑥𝜑 ∨ ∀𝑥∃*𝑦𝜑))
7	3, 6	bitri 263	. 2 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(∃*𝑥𝜑 ∨ ∃*𝑦𝜑) ↔ (∀𝑦∃*𝑥𝜑 ∨ ∀𝑥∃*𝑦𝜑))
8		2eu1 2541	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑦∃*𝑥𝜑 → (∃!𝑦∃!𝑥𝜑 ↔ (∃!𝑦∃𝑥𝜑 ∧ ∃!𝑥∃𝑦𝜑)))
9	8	biimpd 218	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑦∃*𝑥𝜑 → (∃!𝑦∃!𝑥𝜑 → (∃!𝑦∃𝑥𝜑 ∧ ∃!𝑥∃𝑦𝜑)))
10		ancom 465	. . . . . 6 ⊢ ((∃!𝑦∃𝑥𝜑 ∧ ∃!𝑥∃𝑦𝜑) ↔ (∃!𝑥∃𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃𝑥𝜑))
11	9, 10	syl6ib 240	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦∃*𝑥𝜑 → (∃!𝑦∃!𝑥𝜑 → (∃!𝑥∃𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃𝑥𝜑)))
12	11	adantld 482	. . . 4 ⊢ (∀𝑦∃*𝑥𝜑 → ((∃!𝑥∃!𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃!𝑥𝜑) → (∃!𝑥∃𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃𝑥𝜑)))
13		2eu1 2541	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑥∃*𝑦𝜑 → (∃!𝑥∃!𝑦𝜑 ↔ (∃!𝑥∃𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃𝑥𝜑)))
14	13	biimpd 218	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥∃*𝑦𝜑 → (∃!𝑥∃!𝑦𝜑 → (∃!𝑥∃𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃𝑥𝜑)))
15	14	adantrd 483	. . . 4 ⊢ (∀𝑥∃*𝑦𝜑 → ((∃!𝑥∃!𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃!𝑥𝜑) → (∃!𝑥∃𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃𝑥𝜑)))
16	12, 15	jaoi 393	. . 3 ⊢ ((∀𝑦∃*𝑥𝜑 ∨ ∀𝑥∃*𝑦𝜑) → ((∃!𝑥∃!𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃!𝑥𝜑) → (∃!𝑥∃𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃𝑥𝜑)))
17		2exeu 2537	. . . 4 ⊢ ((∃!𝑥∃𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃𝑥𝜑) → ∃!𝑥∃!𝑦𝜑)
18		2exeu 2537	. . . . 5 ⊢ ((∃!𝑦∃𝑥𝜑 ∧ ∃!𝑥∃𝑦𝜑) → ∃!𝑦∃!𝑥𝜑)
19	18	ancoms 468	. . . 4 ⊢ ((∃!𝑥∃𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃𝑥𝜑) → ∃!𝑦∃!𝑥𝜑)
20	17, 19	jca 553	. . 3 ⊢ ((∃!𝑥∃𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃𝑥𝜑) → (∃!𝑥∃!𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃!𝑥𝜑))
21	16, 20	impbid1 214	. 2 ⊢ ((∀𝑦∃*𝑥𝜑 ∨ ∀𝑥∃*𝑦𝜑) → ((∃!𝑥∃!𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃!𝑥𝜑) ↔ (∃!𝑥∃𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃𝑥𝜑)))
22	7, 21	sylbi 206	1 ⊢ (∀𝑥∀𝑦(∃*𝑥𝜑 ∨ ∃*𝑦𝜑) → ((∃!𝑥∃!𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃!𝑥𝜑) ↔ (∃!𝑥∃𝑦𝜑 ∧ ∃!𝑦∃𝑥𝜑)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 195   ∨ wo 382   ∧ wa 383  ∀wal 1473  ∃wex 1695  ∃!weu 2458  ∃*wmo 2459

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234

This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-eu 2462  df-mo 2463

This theorem is referenced by: (None)