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Theorem bj-sbsb

Description: Biconditional showing two possible (dual) definitions of substitution df-sb not using dummy variables. (Contributed by BJ, 19-Mar-2021)

Ref Expression
Assertion bj-sbsb ⊢ x = y → φ ∧ ∃ x x = y ∧ φ ↔ ∀ x x = y → φ ∨ x = y ∧ φ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpl ⊢ x = y → φ ∧ ∃ x x = y ∧ φ → x = y → φ
2 pm2.27 ⊢ x = y → x = y → φ → φ
3 2 anc2li ⊢ x = y → x = y → φ → x = y ∧ φ
4 3 sps ⊢ ∀ x x = y → x = y → φ → x = y ∧ φ
5 olc ⊢ x = y ∧ φ → ∀ x x = y → φ ∨ x = y ∧ φ
6 1 4 5 syl56 ⊢ ∀ x x = y → x = y → φ ∧ ∃ x x = y ∧ φ → ∀ x x = y → φ ∨ x = y ∧ φ
7 simpr ⊢ x = y → φ ∧ ∃ x x = y ∧ φ → ∃ x x = y ∧ φ
8 equs5 ⊢ ¬ ∀ x x = y → ∃ x x = y ∧ φ ↔ ∀ x x = y → φ
9 8 biimpd ⊢ ¬ ∀ x x = y → ∃ x x = y ∧ φ → ∀ x x = y → φ
10 orc ⊢ ∀ x x = y → φ → ∀ x x = y → φ ∨ x = y ∧ φ
11 7 9 10 syl56 ⊢ ¬ ∀ x x = y → x = y → φ ∧ ∃ x x = y ∧ φ → ∀ x x = y → φ ∨ x = y ∧ φ
12 6 11 pm2.61i ⊢ x = y → φ ∧ ∃ x x = y ∧ φ → ∀ x x = y → φ ∨ x = y ∧ φ
13 sp ⊢ ∀ x x = y → φ → x = y → φ
14 pm3.4 ⊢ x = y ∧ φ → x = y → φ
15 13 14 jaoi ⊢ ∀ x x = y → φ ∨ x = y ∧ φ → x = y → φ
16 equs4 ⊢ ∀ x x = y → φ → ∃ x x = y ∧ φ
17 19.8a ⊢ x = y ∧ φ → ∃ x x = y ∧ φ
18 16 17 jaoi ⊢ ∀ x x = y → φ ∨ x = y ∧ φ → ∃ x x = y ∧ φ
19 15 18 jca ⊢ ∀ x x = y → φ ∨ x = y ∧ φ → x = y → φ ∧ ∃ x x = y ∧ φ
20 12 19 impbii ⊢ x = y → φ ∧ ∃ x x = y ∧ φ ↔ ∀ x x = y → φ ∨ x = y ∧ φ