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Theorem elss2prb

Description: An element of the set of subsets with two elements is a proper unordered pair. (Contributed by AV, 1-Nov-2020)

Ref Expression
Assertion elss2prb ⊢ P ∈ z ∈ 𝒫 V | z = 2 ↔ ∃ x ∈ V ∃ y ∈ V x ≠ y ∧ P = x y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fveqeq2 ⊢ z = P → z = 2 ↔ P = 2
2 1 elrab ⊢ P ∈ z ∈ 𝒫 V | z = 2 ↔ P ∈ 𝒫 V ∧ P = 2
3 hash2prb ⊢ P ∈ 𝒫 V → P = 2 ↔ ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P x ≠ y ∧ P = x y
4 elpwi ⊢ P ∈ 𝒫 V → P ⊆ V
5 ssrexv ⊢ P ⊆ V → ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P x ≠ y ∧ P = x y → ∃ x ∈ V ∃ y ∈ P x ≠ y ∧ P = x y
6 4 5 syl ⊢ P ∈ 𝒫 V → ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P x ≠ y ∧ P = x y → ∃ x ∈ V ∃ y ∈ P x ≠ y ∧ P = x y
7 ssrexv ⊢ P ⊆ V → ∃ y ∈ P x ≠ y ∧ P = x y → ∃ y ∈ V x ≠ y ∧ P = x y
8 4 7 syl ⊢ P ∈ 𝒫 V → ∃ y ∈ P x ≠ y ∧ P = x y → ∃ y ∈ V x ≠ y ∧ P = x y
9 8 reximdv ⊢ P ∈ 𝒫 V → ∃ x ∈ V ∃ y ∈ P x ≠ y ∧ P = x y → ∃ x ∈ V ∃ y ∈ V x ≠ y ∧ P = x y
10 6 9 syld ⊢ P ∈ 𝒫 V → ∃ x ∈ P ∃ y ∈ P x ≠ y ∧ P = x y → ∃ x ∈ V ∃ y ∈ V x ≠ y ∧ P = x y
11 3 10 sylbid ⊢ P ∈ 𝒫 V → P = 2 → ∃ x ∈ V ∃ y ∈ V x ≠ y ∧ P = x y
12 11 imp ⊢ P ∈ 𝒫 V ∧ P = 2 → ∃ x ∈ V ∃ y ∈ V x ≠ y ∧ P = x y
13 prelpwi ⊢ x ∈ V ∧ y ∈ V → x y ∈ 𝒫 V
14 13 adantr ⊢ x ∈ V ∧ y ∈ V ∧ x ≠ y ∧ P = x y → x y ∈ 𝒫 V
15 eleq1 ⊢ P = x y → P ∈ 𝒫 V ↔ x y ∈ 𝒫 V
16 15 ad2antll ⊢ x ∈ V ∧ y ∈ V ∧ x ≠ y ∧ P = x y → P ∈ 𝒫 V ↔ x y ∈ 𝒫 V
17 14 16 mpbird ⊢ x ∈ V ∧ y ∈ V ∧ x ≠ y ∧ P = x y → P ∈ 𝒫 V
18 fveq2 ⊢ P = x y → P = x y
19 18 ad2antll ⊢ x ∈ V ∧ y ∈ V ∧ x ≠ y ∧ P = x y → P = x y
20 hashprg ⊢ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ≠ y ↔ x y = 2
21 20 biimpcd ⊢ x ≠ y → x ∈ V ∧ y ∈ V → x y = 2
22 21 adantr ⊢ x ≠ y ∧ P = x y → x ∈ V ∧ y ∈ V → x y = 2
23 22 impcom ⊢ x ∈ V ∧ y ∈ V ∧ x ≠ y ∧ P = x y → x y = 2
24 19 23 eqtrd ⊢ x ∈ V ∧ y ∈ V ∧ x ≠ y ∧ P = x y → P = 2
25 17 24 jca ⊢ x ∈ V ∧ y ∈ V ∧ x ≠ y ∧ P = x y → P ∈ 𝒫 V ∧ P = 2
26 25 ex ⊢ x ∈ V ∧ y ∈ V → x ≠ y ∧ P = x y → P ∈ 𝒫 V ∧ P = 2
27 26 rexlimivv ⊢ ∃ x ∈ V ∃ y ∈ V x ≠ y ∧ P = x y → P ∈ 𝒫 V ∧ P = 2
28 12 27 impbii ⊢ P ∈ 𝒫 V ∧ P = 2 ↔ ∃ x ∈ V ∃ y ∈ V x ≠ y ∧ P = x y
29 2 28 bitri ⊢ P ∈ z ∈ 𝒫 V | z = 2 ↔ ∃ x ∈ V ∃ y ∈ V x ≠ y ∧ P = x y