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Theorem eliunxp2

Description: Membership in a union of Cartesian products over its second component, analogous to eliunxp . (Contributed by AV, 30-Mar-2019)

Ref Expression
Assertion eliunxp2 ⊢ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y ↔ ∃ x ∃ y C = x y ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 relxp ⊢ Rel ⁡ A × y
2 1 rgenw ⊢ ∀ y ∈ B Rel ⁡ A × y
3 reliun ⊢ Rel ⁡ ⋃ y ∈ B A × y ↔ ∀ y ∈ B Rel ⁡ A × y
4 2 3 mpbir ⊢ Rel ⁡ ⋃ y ∈ B A × y
5 elrel ⊢ Rel ⁡ ⋃ y ∈ B A × y ∧ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y → ∃ x ∃ y C = x y
6 4 5 mpan ⊢ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y → ∃ x ∃ y C = x y
7 excom ⊢ ∃ y ∃ x C = x y ↔ ∃ x ∃ y C = x y
8 6 7 sylibr ⊢ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y → ∃ y ∃ x C = x y
9 8 pm4.71ri ⊢ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y ↔ ∃ y ∃ x C = x y ∧ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y
10 nfiu1 ⊢ Ⅎ _ y ⋃ y ∈ B A × y
11 10 nfel2 ⊢ Ⅎ y C ∈ ⋃ y ∈ B A × y
12 11 19.41 ⊢ ∃ y ∃ x C = x y ∧ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y ↔ ∃ y ∃ x C = x y ∧ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y
13 19.41v ⊢ ∃ x C = x y ∧ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y ↔ ∃ x C = x y ∧ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y
14 eleq1 ⊢ C = x y → C ∈ ⋃ y ∈ B A × y ↔ x y ∈ ⋃ y ∈ B A × y
15 opeliun2xp ⊢ x y ∈ ⋃ y ∈ B A × y ↔ y ∈ B ∧ x ∈ A
16 15 biancomi ⊢ x y ∈ ⋃ y ∈ B A × y ↔ x ∈ A ∧ y ∈ B
17 14 16 bitrdi ⊢ C = x y → C ∈ ⋃ y ∈ B A × y ↔ x ∈ A ∧ y ∈ B
18 17 pm5.32i ⊢ C = x y ∧ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y ↔ C = x y ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B
19 18 exbii ⊢ ∃ x C = x y ∧ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y ↔ ∃ x C = x y ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B
20 13 19 bitr3i ⊢ ∃ x C = x y ∧ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y ↔ ∃ x C = x y ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B
21 20 exbii ⊢ ∃ y ∃ x C = x y ∧ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y ↔ ∃ y ∃ x C = x y ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B
22 9 12 21 3bitr2i ⊢ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y ↔ ∃ y ∃ x C = x y ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B
23 excom ⊢ ∃ y ∃ x C = x y ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B ↔ ∃ x ∃ y C = x y ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B
24 22 23 bitri ⊢ C ∈ ⋃ y ∈ B A × y ↔ ∃ x ∃ y C = x y ∧ x ∈ A ∧ y ∈ B