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Theorem 2rexfrabdioph

Description: Diophantine set builder for existential quantifier, explicit substitution, two variables. (Contributed by Stefan O'Rear, 11-Oct-2014) (Revised by Stefan O'Rear, 6-May-2015)

Ref Expression
Hypotheses rexfrabdioph.1 M = N + 1
rexfrabdioph.2 L = M + 1
Assertion 2rexfrabdioph N 0 t 0 1 L | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ Dioph L u 0 1 N | v 0 w 0 φ Dioph N

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 rexfrabdioph.1 M = N + 1
2 rexfrabdioph.2 L = M + 1
3 2sbcrex [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ w 0 φ w 0 [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ φ
4 3 rabbii a 0 1 M | [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ w 0 φ = a 0 1 M | w 0 [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ φ
5 peano2nn0 N 0 N + 1 0
6 1 5 eqeltrid N 0 M 0
7 6 adantr N 0 t 0 1 L | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ Dioph L M 0
8 sbcrot3 [˙ t L / w]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ φ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ
9 8 sbcbii [˙ t 1 M / a]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ φ [˙ t 1 M / a]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ
10 reseq1 a = t 1 M a 1 N = t 1 M 1 N
11 10 sbccomieg [˙ t 1 M / a]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ [˙ t 1 M 1 N / u]˙ [˙ t 1 M / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ
12 fzssp1 1 N 1 N + 1
13 1 oveq2i 1 M = 1 N + 1
14 12 13 sseqtrri 1 N 1 M
15 resabs1 1 N 1 M t 1 M 1 N = t 1 N
16 dfsbcq t 1 M 1 N = t 1 N [˙ t 1 M 1 N / u]˙ [˙ t 1 M / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t 1 M / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ
17 14 15 16 mp2b [˙ t 1 M 1 N / u]˙ [˙ t 1 M / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t 1 M / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ
18 vex t V
19 18 resex t 1 M V
20 fveq1 a = t 1 M a M = t 1 M M
21 20 sbcco3gw t 1 M V [˙ t 1 M / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ [˙ t 1 M M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ
22 19 21 ax-mp [˙ t 1 M / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ [˙ t 1 M M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ
23 nn0p1nn N 0 N + 1
24 1 23 eqeltrid N 0 M
25 elfz1end M M 1 M
26 24 25 sylib N 0 M 1 M
27 fvres M 1 M t 1 M M = t M
28 dfsbcq t 1 M M = t M [˙ t 1 M M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ
29 26 27 28 3syl N 0 [˙ t 1 M M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ
30 22 29 syl5bb N 0 [˙ t 1 M / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ
31 30 sbcbidv N 0 [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t 1 M / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ
32 17 31 syl5bb N 0 [˙ t 1 M 1 N / u]˙ [˙ t 1 M / a]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ
33 11 32 syl5bb N 0 [˙ t 1 M / a]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ
34 9 33 syl5rbb N 0 [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ [˙ t 1 M / a]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ φ
35 34 rabbidv N 0 t 0 1 L | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ = t 0 1 L | [˙ t 1 M / a]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ φ
36 35 eleq1d N 0 t 0 1 L | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ Dioph L t 0 1 L | [˙ t 1 M / a]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ φ Dioph L
37 36 biimpa N 0 t 0 1 L | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ Dioph L t 0 1 L | [˙ t 1 M / a]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ φ Dioph L
38 2 rexfrabdioph M 0 t 0 1 L | [˙ t 1 M / a]˙ [˙ t L / w]˙ [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ φ Dioph L a 0 1 M | w 0 [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ φ Dioph M
39 7 37 38 syl2anc N 0 t 0 1 L | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ Dioph L a 0 1 M | w 0 [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ φ Dioph M
40 4 39 eqeltrid N 0 t 0 1 L | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ Dioph L a 0 1 M | [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ w 0 φ Dioph M
41 1 rexfrabdioph N 0 a 0 1 M | [˙ a 1 N / u]˙ [˙ a M / v]˙ w 0 φ Dioph M u 0 1 N | v 0 w 0 φ Dioph N
42 40 41 syldan N 0 t 0 1 L | [˙ t 1 N / u]˙ [˙ t M / v]˙ [˙ t L / w]˙ φ Dioph L u 0 1 N | v 0 w 0 φ Dioph N