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Theorem 2reu2

Description: Double restricted existential uniqueness, analogous to 2eu2 . (Contributed by Alexander van der Vekens, 29-Jun-2017)

Ref Expression
Assertion 2reu2 ⊢ ∃! y ∈ B ∃ x ∈ A φ → ∃! x ∈ A ∃! y ∈ B φ ↔ ∃! x ∈ A ∃ y ∈ B φ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 reurmo ⊢ ∃! y ∈ B ∃ x ∈ A φ → ∃* y ∈ B ∃ x ∈ A φ
2 2rmorex ⊢ ∃* y ∈ B ∃ x ∈ A φ → ∀ x ∈ A ∃* y ∈ B φ
3 2reu1 ⊢ ∀ x ∈ A ∃* y ∈ B φ → ∃! x ∈ A ∃! y ∈ B φ ↔ ∃! x ∈ A ∃ y ∈ B φ ∧ ∃! y ∈ B ∃ x ∈ A φ
4 simpl ⊢ ∃! x ∈ A ∃ y ∈ B φ ∧ ∃! y ∈ B ∃ x ∈ A φ → ∃! x ∈ A ∃ y ∈ B φ
5 3 4 biimtrdi ⊢ ∀ x ∈ A ∃* y ∈ B φ → ∃! x ∈ A ∃! y ∈ B φ → ∃! x ∈ A ∃ y ∈ B φ
6 1 2 5 3syl ⊢ ∃! y ∈ B ∃ x ∈ A φ → ∃! x ∈ A ∃! y ∈ B φ → ∃! x ∈ A ∃ y ∈ B φ
7 2rexreu ⊢ ∃! x ∈ A ∃ y ∈ B φ ∧ ∃! y ∈ B ∃ x ∈ A φ → ∃! x ∈ A ∃! y ∈ B φ
8 7 expcom ⊢ ∃! y ∈ B ∃ x ∈ A φ → ∃! x ∈ A ∃ y ∈ B φ → ∃! x ∈ A ∃! y ∈ B φ
9 6 8 impbid ⊢ ∃! y ∈ B ∃ x ∈ A φ → ∃! x ∈ A ∃! y ∈ B φ ↔ ∃! x ∈ A ∃ y ∈ B φ