Metamath Proof Explorer


Theorem 2mo2

Description: Two ways of expressing "there exists at most one ordered pair <. x , y >. such that ph ( x , y ) holds. Note that this is not equivalent to E* x E* y ph . See also 2mo . This is the analogue of 2eu4 for existential uniqueness. (Contributed by Wolf Lammen, 26-Oct-2019) Reduce dependencies on axioms. (Revised by Wolf Lammen, 3-Jan-2023)

Ref Expression
Assertion 2mo2 ⊢ ∃* x ∃ y φ ∧ ∃* y ∃ x φ ↔ ∃ z ∃ w ∀ x ∀ y φ → x = z ∧ y = w

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 exdistrv ⊢ ∃ z ∃ w ∀ x ∃ y φ → x = z ∧ ∀ y ∃ x φ → y = w ↔ ∃ z ∀ x ∃ y φ → x = z ∧ ∃ w ∀ y ∃ x φ → y = w
2 jcab ⊢ φ → x = z ∧ y = w ↔ φ → x = z ∧ φ → y = w
3 2 2albii ⊢ ∀ x ∀ y φ → x = z ∧ y = w ↔ ∀ x ∀ y φ → x = z ∧ φ → y = w
4 19.26-2 ⊢ ∀ x ∀ y φ → x = z ∧ φ → y = w ↔ ∀ x ∀ y φ → x = z ∧ ∀ x ∀ y φ → y = w
5 19.23v ⊢ ∀ y φ → x = z ↔ ∃ y φ → x = z
6 5 albii ⊢ ∀ x ∀ y φ → x = z ↔ ∀ x ∃ y φ → x = z
7 alcom ⊢ ∀ x ∀ y φ → y = w ↔ ∀ y ∀ x φ → y = w
8 19.23v ⊢ ∀ x φ → y = w ↔ ∃ x φ → y = w
9 8 albii ⊢ ∀ y ∀ x φ → y = w ↔ ∀ y ∃ x φ → y = w
10 7 9 bitri ⊢ ∀ x ∀ y φ → y = w ↔ ∀ y ∃ x φ → y = w
11 6 10 anbi12i ⊢ ∀ x ∀ y φ → x = z ∧ ∀ x ∀ y φ → y = w ↔ ∀ x ∃ y φ → x = z ∧ ∀ y ∃ x φ → y = w
12 3 4 11 3bitri ⊢ ∀ x ∀ y φ → x = z ∧ y = w ↔ ∀ x ∃ y φ → x = z ∧ ∀ y ∃ x φ → y = w
13 12 2exbii ⊢ ∃ z ∃ w ∀ x ∀ y φ → x = z ∧ y = w ↔ ∃ z ∃ w ∀ x ∃ y φ → x = z ∧ ∀ y ∃ x φ → y = w
14 dfmo ⊢ ∃* x ∃ y φ ↔ ∃ z ∀ x ∃ y φ → x = z
15 dfmo ⊢ ∃* y ∃ x φ ↔ ∃ w ∀ y ∃ x φ → y = w
16 14 15 anbi12i ⊢ ∃* x ∃ y φ ∧ ∃* y ∃ x φ ↔ ∃ z ∀ x ∃ y φ → x = z ∧ ∃ w ∀ y ∃ x φ → y = w
17 1 13 16 3bitr4ri ⊢ ∃* x ∃ y φ ∧ ∃* y ∃ x φ ↔ ∃ z ∃ w ∀ x ∀ y φ → x = z ∧ y = w