Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  rexanuz GIF version

Theorem rexanuz 9587
 Description: Combine two different upper integer properties into one. (Contributed by Mario Carneiro, 25-Dec-2013.)
Assertion
Ref Expression
rexanuz (∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝜑𝜓) ↔ (∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜑 ∧ ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜓))
Distinct variable groups:   𝑗,𝑘   𝜑,𝑗   𝜓,𝑗
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘)   𝜓(𝑘)

Proof of Theorem rexanuz
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 r19.26 2441 . . . 4 (∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝜑𝜓) ↔ (∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜓))
21rexbii 2331 . . 3 (∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝜑𝜓) ↔ ∃𝑗 ∈ ℤ (∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜓))
3 r19.40 2464 . . 3 (∃𝑗 ∈ ℤ (∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜓) → (∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜑 ∧ ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜓))
42, 3sylbi 114 . 2 (∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝜑𝜓) → (∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜑 ∧ ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜓))
5 uzf 8476 . . . 4 :ℤ⟶𝒫 ℤ
6 ffn 5046 . . . 4 (ℤ:ℤ⟶𝒫 ℤ → ℤ Fn ℤ)
7 raleq 2505 . . . . 5 (𝑥 = (ℤ𝑗) → (∀𝑘𝑥 𝜑 ↔ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜑))
87rexrn 5304 . . . 4 (ℤ Fn ℤ → (∃𝑥 ∈ ran ℤ𝑘𝑥 𝜑 ↔ ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜑))
95, 6, 8mp2b 8 . . 3 (∃𝑥 ∈ ran ℤ𝑘𝑥 𝜑 ↔ ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜑)
10 raleq 2505 . . . . 5 (𝑦 = (ℤ𝑗) → (∀𝑘𝑦 𝜓 ↔ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜓))
1110rexrn 5304 . . . 4 (ℤ Fn ℤ → (∃𝑦 ∈ ran ℤ𝑘𝑦 𝜓 ↔ ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜓))
125, 6, 11mp2b 8 . . 3 (∃𝑦 ∈ ran ℤ𝑘𝑦 𝜓 ↔ ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜓)
13 uzin2 9586 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ran ℤ𝑦 ∈ ran ℤ) → (𝑥𝑦) ∈ ran ℤ)
14 inss1 3157 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥𝑦) ⊆ 𝑥
15 ssralv 3004 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥𝑦) ⊆ 𝑥 → (∀𝑘𝑥 𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝑥𝑦)𝜑))
1614, 15ax-mp 7 . . . . . . . . . . 11 (∀𝑘𝑥 𝜑 → ∀𝑘 ∈ (𝑥𝑦)𝜑)
17 inss2 3158 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥𝑦) ⊆ 𝑦
18 ssralv 3004 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥𝑦) ⊆ 𝑦 → (∀𝑘𝑦 𝜓 → ∀𝑘 ∈ (𝑥𝑦)𝜓))
1917, 18ax-mp 7 . . . . . . . . . . 11 (∀𝑘𝑦 𝜓 → ∀𝑘 ∈ (𝑥𝑦)𝜓)
2016, 19anim12i 321 . . . . . . . . . 10 ((∀𝑘𝑥 𝜑 ∧ ∀𝑘𝑦 𝜓) → (∀𝑘 ∈ (𝑥𝑦)𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑥𝑦)𝜓))
21 r19.26 2441 . . . . . . . . . 10 (∀𝑘 ∈ (𝑥𝑦)(𝜑𝜓) ↔ (∀𝑘 ∈ (𝑥𝑦)𝜑 ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑥𝑦)𝜓))
2220, 21sylibr 137 . . . . . . . . 9 ((∀𝑘𝑥 𝜑 ∧ ∀𝑘𝑦 𝜓) → ∀𝑘 ∈ (𝑥𝑦)(𝜑𝜓))
23 raleq 2505 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = (𝑥𝑦) → (∀𝑘𝑧 (𝜑𝜓) ↔ ∀𝑘 ∈ (𝑥𝑦)(𝜑𝜓)))
2423rspcev 2656 . . . . . . . . 9 (((𝑥𝑦) ∈ ran ℤ ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑥𝑦)(𝜑𝜓)) → ∃𝑧 ∈ ran ℤ𝑘𝑧 (𝜑𝜓))
2513, 22, 24syl2an 273 . . . . . . . 8 (((𝑥 ∈ ran ℤ𝑦 ∈ ran ℤ) ∧ (∀𝑘𝑥 𝜑 ∧ ∀𝑘𝑦 𝜓)) → ∃𝑧 ∈ ran ℤ𝑘𝑧 (𝜑𝜓))
2625an4s 522 . . . . . . 7 (((𝑥 ∈ ran ℤ ∧ ∀𝑘𝑥 𝜑) ∧ (𝑦 ∈ ran ℤ ∧ ∀𝑘𝑦 𝜓)) → ∃𝑧 ∈ ran ℤ𝑘𝑧 (𝜑𝜓))
2726rexlimdvaa 2434 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ran ℤ ∧ ∀𝑘𝑥 𝜑) → (∃𝑦 ∈ ran ℤ𝑘𝑦 𝜓 → ∃𝑧 ∈ ran ℤ𝑘𝑧 (𝜑𝜓)))
2827rexlimiva 2428 . . . . 5 (∃𝑥 ∈ ran ℤ𝑘𝑥 𝜑 → (∃𝑦 ∈ ran ℤ𝑘𝑦 𝜓 → ∃𝑧 ∈ ran ℤ𝑘𝑧 (𝜑𝜓)))
2928imp 115 . . . 4 ((∃𝑥 ∈ ran ℤ𝑘𝑥 𝜑 ∧ ∃𝑦 ∈ ran ℤ𝑘𝑦 𝜓) → ∃𝑧 ∈ ran ℤ𝑘𝑧 (𝜑𝜓))
30 raleq 2505 . . . . . 6 (𝑧 = (ℤ𝑗) → (∀𝑘𝑧 (𝜑𝜓) ↔ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝜑𝜓)))
3130rexrn 5304 . . . . 5 (ℤ Fn ℤ → (∃𝑧 ∈ ran ℤ𝑘𝑧 (𝜑𝜓) ↔ ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝜑𝜓)))
325, 6, 31mp2b 8 . . . 4 (∃𝑧 ∈ ran ℤ𝑘𝑧 (𝜑𝜓) ↔ ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝜑𝜓))
3329, 32sylib 127 . . 3 ((∃𝑥 ∈ ran ℤ𝑘𝑥 𝜑 ∧ ∃𝑦 ∈ ran ℤ𝑘𝑦 𝜓) → ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝜑𝜓))
349, 12, 33syl2anbr 276 . 2 ((∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜑 ∧ ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜓) → ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝜑𝜓))
354, 34impbii 117 1 (∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)(𝜑𝜓) ↔ (∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜑 ∧ ∃𝑗 ∈ ℤ ∀𝑘 ∈ (ℤ𝑗)𝜓))
 Colors of variables: wff set class Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 97   ↔ wb 98   ∈ wcel 1393  ∀wral 2306  ∃wrex 2307   ∩ cin 2916   ⊆ wss 2917  𝒫 cpw 3359  ran crn 4346   Fn wfn 4897  ⟶wf 4898  ‘cfv 4902  ℤcz 8245  ℤ≥cuz 8473 This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 99  ax-ia2 100  ax-ia3 101  ax-in1 544  ax-in2 545  ax-io 630  ax-5 1336  ax-7 1337  ax-gen 1338  ax-ie1 1382  ax-ie2 1383  ax-8 1395  ax-10 1396  ax-11 1397  ax-i12 1398  ax-bndl 1399  ax-4 1400  ax-13 1404  ax-14 1405  ax-17 1419  ax-i9 1423  ax-ial 1427  ax-i5r 1428  ax-ext 2022  ax-coll 3872  ax-sep 3875  ax-nul 3883  ax-pow 3927  ax-pr 3944  ax-un 4170  ax-setind 4262  ax-iinf 4311  ax-cnex 6975  ax-resscn 6976  ax-1cn 6977  ax-1re 6978  ax-icn 6979  ax-addcl 6980  ax-addrcl 6981  ax-mulcl 6982  ax-addcom 6984  ax-addass 6986  ax-distr 6988  ax-i2m1 6989  ax-0id 6992  ax-rnegex 6993  ax-cnre 6995  ax-pre-ltirr 6996  ax-pre-ltwlin 6997  ax-pre-lttrn 6998  ax-pre-apti 6999  ax-pre-ltadd 7000 This theorem depends on definitions:  df-bi 110  df-dc 743  df-3or 886  df-3an 887  df-tru 1246  df-fal 1249  df-nf 1350  df-sb 1646  df-eu 1903  df-mo 1904  df-clab 2027  df-cleq 2033  df-clel 2036  df-nfc 2167  df-ne 2206  df-nel 2207  df-ral 2311  df-rex 2312  df-reu 2313  df-rab 2315  df-v 2559  df-sbc 2765  df-csb 2853  df-dif 2920  df-un 2922  df-in 2924  df-ss 2931  df-nul 3225  df-if 3332  df-pw 3361  df-sn 3381  df-pr 3382  df-op 3384  df-uni 3581  df-int 3616  df-iun 3659  df-br 3765  df-opab 3819  df-mpt 3820  df-tr 3855  df-eprel 4026  df-id 4030  df-po 4033  df-iso 4034  df-iord 4103  df-on 4105  df-suc 4108  df-iom 4314  df-xp 4351  df-rel 4352  df-cnv 4353  df-co 4354  df-dm 4355  df-rn 4356  df-res 4357  df-ima 4358  df-iota 4867  df-fun 4904  df-fn 4905  df-f 4906  df-f1 4907  df-fo 4908  df-f1o 4909  df-fv 4910  df-riota 5468  df-ov 5515  df-oprab 5516  df-mpt2 5517  df-1st 5767  df-2nd 5768  df-recs 5920  df-irdg 5957  df-1o 6001  df-2o 6002  df-oadd 6005  df-omul 6006  df-er 6106  df-ec 6108  df-qs 6112  df-ni 6402  df-pli 6403  df-mi 6404  df-lti 6405  df-plpq 6442  df-mpq 6443  df-enq 6445  df-nqqs 6446  df-plqqs 6447  df-mqqs 6448  df-1nqqs 6449  df-rq 6450  df-ltnqqs 6451  df-enq0 6522  df-nq0 6523  df-0nq0 6524  df-plq0 6525  df-mq0 6526  df-inp 6564  df-i1p 6565  df-iplp 6566  df-iltp 6568  df-enr 6811  df-nr 6812  df-ltr 6815  df-0r 6816  df-1r 6817  df-0 6896  df-1 6897  df-r 6899  df-lt 6902  df-pnf 7062  df-mnf 7063  df-xr 7064  df-ltxr 7065  df-le 7066  df-sub 7184  df-neg 7185  df-inn 7915  df-n0 8182  df-z 8246  df-uz 8474 This theorem is referenced by:  rexuz3  9588  rexanuz2  9589
 Copyright terms: Public domain W3C validator