Metamath Proof Explorer


Theorem 2eu4

Description: This theorem provides us with a definition of double existential uniqueness ("exactly one x and exactly one y "). Naively one might think (incorrectly) that it could be defined by E! x E! y ph . See 2eu1 for a condition under which the naive definition holds and 2exeu for a one-way implication. See 2eu5 and 2eu8 for alternate definitions. (Contributed by NM, 3-Dec-2001) (Proof shortened by Wolf Lammen, 14-Sep-2019)

Ref Expression
Assertion 2eu4 ∃! x y φ ∃! y x φ x y φ z w x y φ x = z y = w

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 df-eu ∃! x y φ x y φ * x y φ
2 df-eu ∃! y x φ y x φ * y x φ
3 excom y x φ x y φ
4 3 anbi1i y x φ * y x φ x y φ * y x φ
5 2 4 bitri ∃! y x φ x y φ * y x φ
6 1 5 anbi12i ∃! x y φ ∃! y x φ x y φ * x y φ x y φ * y x φ
7 anandi x y φ * x y φ * y x φ x y φ * x y φ x y φ * y x φ
8 2mo2 * x y φ * y x φ z w x y φ x = z y = w
9 8 anbi2i x y φ * x y φ * y x φ x y φ z w x y φ x = z y = w
10 6 7 9 3bitr2i ∃! x y φ ∃! y x φ x y φ z w x y φ x = z y = w