Metamath Proof Explorer


Theorem 2reuswap2

Description: A condition allowing swap of uniqueness and existential quantifiers. (Contributed by Thierry Arnoux, 7-Apr-2017)

Ref Expression
Assertion 2reuswap2 ⊢ ∀ x ∈ A ∃* y y ∈ B ∧ φ → ∃! x ∈ A ∃ y ∈ B φ → ∃! y ∈ B ∃ x ∈ A φ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 df-ral ⊢ ∀ x ∈ A ∃* y y ∈ B ∧ φ ↔ ∀ x x ∈ A → ∃* y y ∈ B ∧ φ
2 moanimv ⊢ ∃* y x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ ↔ x ∈ A → ∃* y y ∈ B ∧ φ
3 2 albii ⊢ ∀ x ∃* y x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ ↔ ∀ x x ∈ A → ∃* y y ∈ B ∧ φ
4 1 3 bitr4i ⊢ ∀ x ∈ A ∃* y y ∈ B ∧ φ ↔ ∀ x ∃* y x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ
5 2euswapv ⊢ ∀ x ∃* y x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ → ∃! x ∃ y x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ → ∃! y ∃ x x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ
6 df-reu ⊢ ∃! x ∈ A ∃ y ∈ B φ ↔ ∃! x x ∈ A ∧ ∃ y ∈ B φ
7 r19.42v ⊢ ∃ y ∈ B x ∈ A ∧ φ ↔ x ∈ A ∧ ∃ y ∈ B φ
8 df-rex ⊢ ∃ y ∈ B x ∈ A ∧ φ ↔ ∃ y y ∈ B ∧ x ∈ A ∧ φ
9 7 8 bitr3i ⊢ x ∈ A ∧ ∃ y ∈ B φ ↔ ∃ y y ∈ B ∧ x ∈ A ∧ φ
10 an12 ⊢ y ∈ B ∧ x ∈ A ∧ φ ↔ x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ
11 10 exbii ⊢ ∃ y y ∈ B ∧ x ∈ A ∧ φ ↔ ∃ y x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ
12 9 11 bitri ⊢ x ∈ A ∧ ∃ y ∈ B φ ↔ ∃ y x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ
13 12 eubii ⊢ ∃! x x ∈ A ∧ ∃ y ∈ B φ ↔ ∃! x ∃ y x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ
14 6 13 bitri ⊢ ∃! x ∈ A ∃ y ∈ B φ ↔ ∃! x ∃ y x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ
15 df-reu ⊢ ∃! y ∈ B ∃ x ∈ A φ ↔ ∃! y y ∈ B ∧ ∃ x ∈ A φ
16 r19.42v ⊢ ∃ x ∈ A y ∈ B ∧ φ ↔ y ∈ B ∧ ∃ x ∈ A φ
17 df-rex ⊢ ∃ x ∈ A y ∈ B ∧ φ ↔ ∃ x x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ
18 16 17 bitr3i ⊢ y ∈ B ∧ ∃ x ∈ A φ ↔ ∃ x x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ
19 18 eubii ⊢ ∃! y y ∈ B ∧ ∃ x ∈ A φ ↔ ∃! y ∃ x x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ
20 15 19 bitri ⊢ ∃! y ∈ B ∃ x ∈ A φ ↔ ∃! y ∃ x x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ
21 5 14 20 3imtr4g ⊢ ∀ x ∃* y x ∈ A ∧ y ∈ B ∧ φ → ∃! x ∈ A ∃ y ∈ B φ → ∃! y ∈ B ∃ x ∈ A φ
22 4 21 sylbi ⊢ ∀ x ∈ A ∃* y y ∈ B ∧ φ → ∃! x ∈ A ∃ y ∈ B φ → ∃! y ∈ B ∃ x ∈ A φ