Theorem kmlem13 8867

Description: Lemma for 5-quantifier AC of Kurt Maes, Th. 4 1 <=> 4. (Contributed by NM, 5-Apr-2004.)

Hypothesis

Ref	Expression
kmlem9.1	⊢ 𝐴 = {𝑢 ∣ ∃𝑡 ∈ 𝑥 𝑢 = (𝑡 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑡}))}

Assertion

Ref	Expression
kmlem13	⊢ (∀𝑥((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑥(¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝑤,𝑣,𝑢,𝑡   𝑦,𝐴,𝑧,𝑤,𝑣

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑢,𝑡)

Proof of Theorem kmlem13

Dummy variables ℎ 𝑔 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		kmlem1 8855	. . 3 ⊢ (∀𝑥((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) → ∀𝑥(∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
2		raleq 3115	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = ℎ → (∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) ↔ ∀𝑤 ∈ ℎ (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)))
3	2	raleqbi1dv 3123	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = ℎ → (∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) ↔ ∀𝑧 ∈ ℎ ∀𝑤 ∈ ℎ (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)))
4		raleq 3115	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = ℎ → (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑧 ∈ ℎ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
5	4	exbidv 1837	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = ℎ → (∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ∃𝑦∀𝑧 ∈ ℎ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
6	3, 5	imbi12d 333	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = ℎ → ((∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) ↔ (∀𝑧 ∈ ℎ ∀𝑤 ∈ ℎ (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ ℎ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)))))
7	6	cbvalv 2261	. . . 4 ⊢ (∀𝑥(∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) ↔ ∀ℎ(∀𝑧 ∈ ℎ ∀𝑤 ∈ ℎ (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ ℎ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
8		kmlem9.1	. . . . . . 7 ⊢ 𝐴 = {𝑢 ∣ ∃𝑡 ∈ 𝑥 𝑢 = (𝑡 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑡}))}
9	8	kmlem10 8864	. . . . . 6 ⊢ (∀ℎ(∀𝑧 ∈ ℎ ∀𝑤 ∈ ℎ (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ ℎ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)))
10		ineq2 3770	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = 𝑔 → (𝑧 ∩ 𝑦) = (𝑧 ∩ 𝑔))
11	10	eleq2d 2673	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = 𝑔 → (𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)))
12	11	eubidv 2478	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 = 𝑔 → (∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)))
13	12	imbi2d 329	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 = 𝑔 → ((𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔))))
14	13	ralbidv 2969	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝑔 → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔))))
15	14	cbvexv 2263	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ∃𝑔∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)))
16		kmlem3 8857	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ ↔ ∃𝑣 ∈ 𝑧 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → ¬ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
17		ralinexa 2980	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → ¬ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) ↔ ¬ ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
18	17	rexbii 3023	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∃𝑣 ∈ 𝑧 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → ¬ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) ↔ ∃𝑣 ∈ 𝑧 ¬ ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
19		rexnal 2978	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∃𝑣 ∈ 𝑧 ¬ ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) ↔ ¬ ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
20	16, 18, 19	3bitri 285	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ ↔ ¬ ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
21	20	ralbii 2963	. . . . . . . . 9 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ¬ ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
22		ralnex 2975	. . . . . . . . 9 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 ¬ ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) ↔ ¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
23	21, 22	bitri 263	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ ↔ ¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
24	8	kmlem12 8866	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)) → ∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴)))))
25		vex 3176	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 𝑔 ∈ V
26	25	inex1 4727	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴) ∈ V
27		ineq2 3770	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑦 = (𝑔 ∩ ∪ 𝐴) → (𝑧 ∩ 𝑦) = (𝑧 ∩ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴)))
28	27	eleq2d 2673	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑦 = (𝑔 ∩ ∪ 𝐴) → (𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴))))
29	28	eubidv 2478	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑦 = (𝑔 ∩ ∪ 𝐴) → (∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴))))
30	29	imbi2d 329	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 = (𝑔 ∩ ∪ 𝐴) → ((𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴)))))
31	30	ralbidv 2969	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = (𝑔 ∩ ∪ 𝐴) → (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴)))))
32	26, 31	spcev 3273	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ (𝑔 ∩ ∪ 𝐴))) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)))
33	24, 32	syl6 34	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ → (∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
34	33	exlimdv 1848	. . . . . . . . 9 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ → (∃𝑔∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
35	34	com12 32	. . . . . . . 8 ⊢ (∃𝑔∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)) → (∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ∖ ∪ (𝑥 ∖ {𝑧})) ≠ ∅ → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
36	23, 35	syl5bir 232	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑔∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑔)) → (¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
37	15, 36	sylbi 206	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) → (¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
38	9, 37	syl 17	. . . . 5 ⊢ (∀ℎ(∀𝑧 ∈ ℎ ∀𝑤 ∈ ℎ (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ ℎ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → (¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
39	38	alrimiv 1842	. . . 4 ⊢ (∀ℎ(∀𝑧 ∈ ℎ ∀𝑤 ∈ ℎ (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ ℎ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → ∀𝑥(¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
40	7, 39	sylbi 206	. . 3 ⊢ (∀𝑥(∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → ∀𝑥(¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
41	1, 40	syl 17	. 2 ⊢ (∀𝑥((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) → ∀𝑥(¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
42		kmlem7 8861	. . . . 5 ⊢ ((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)))
43	42	imim1i 61	. . . 4 ⊢ ((¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → ((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
44		biimt 349	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 ≠ ∅ → (∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
45	44	ralimi 2936	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ → ∀𝑧 ∈ 𝑥 (∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
46		ralbi 3050	. . . . . . . 8 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 (∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → (∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
47	45, 46	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ → (∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
48	47	exbidv 1837	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ → (∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
49	48	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → (∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦) ↔ ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
50	49	pm5.74i 259	. . . 4 ⊢ (((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))
51	43, 50	sylibr 223	. . 3 ⊢ ((¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → ((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)))
52	51	alimi 1730	. 2 ⊢ (∀𝑥(¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))) → ∀𝑥((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)))
53	41, 52	impbii 198	1 ⊢ (∀𝑥((∀𝑧 ∈ 𝑥 𝑧 ≠ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 → (𝑧 ∩ 𝑤) = ∅)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦)) ↔ ∀𝑥(¬ ∃𝑧 ∈ 𝑥 ∀𝑣 ∈ 𝑧 ∃𝑤 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ 𝑤 ∧ 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑤)) → ∃𝑦∀𝑧 ∈ 𝑥 (𝑧 ≠ ∅ → ∃!𝑣 𝑣 ∈ (𝑧 ∩ 𝑦))))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 195   ∧ wa 383  ∀wal 1473   = wceq 1475  ∃wex 1695   ∈ wcel 1977  ∃!weu 2458  {cab 2596   ≠ wne 2780  ∀wral 2896  ∃wrex 2897   ∖ cdif 3537   ∩ cin 3539  ∅c0 3874  {csn 4125  ∪ cuni 4372

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-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pr 4833  ax-un 6847

This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3an 1033  df-tru 1478  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-nul 3875  df-if 4037  df-sn 4126  df-pr 4128  df-op 4132  df-uni 4373  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-id 4953  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812

This theorem is referenced by:  dfackm  8871