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Theorem imaeqexov

Description: Substitute an operation value into an existential quantifier over an image. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jan-2025)

Ref Expression
Hypothesis imaeqexov.1 ⊢ x = y F z → φ ↔ ψ
Assertion imaeqexov ⊢ F Fn A ∧ B × C ⊆ A → ∃ x ∈ F B × C φ ↔ ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C ψ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 imaeqexov.1 ⊢ x = y F z → φ ↔ ψ
2 df-rex ⊢ ∃ x ∈ F B × C φ ↔ ∃ x x ∈ F B × C ∧ φ
3 ovelimab ⊢ F Fn A ∧ B × C ⊆ A → x ∈ F B × C ↔ ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C x = y F z
4 3 anbi1d ⊢ F Fn A ∧ B × C ⊆ A → x ∈ F B × C ∧ φ ↔ ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ
5 r19.41v ⊢ ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ ↔ ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ
6 5 rexbii ⊢ ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ ↔ ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ
7 r19.41v ⊢ ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ ↔ ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ
8 6 7 bitr2i ⊢ ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ ↔ ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ
9 4 8 bitrdi ⊢ F Fn A ∧ B × C ⊆ A → x ∈ F B × C ∧ φ ↔ ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ
10 9 exbidv ⊢ F Fn A ∧ B × C ⊆ A → ∃ x x ∈ F B × C ∧ φ ↔ ∃ x ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ
11 rexcom4 ⊢ ∃ y ∈ B ∃ x ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ ↔ ∃ x ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ
12 rexcom4 ⊢ ∃ z ∈ C ∃ x x = y F z ∧ φ ↔ ∃ x ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ
13 ovex ⊢ y F z ∈ V
14 13 1 ceqsexv ⊢ ∃ x x = y F z ∧ φ ↔ ψ
15 14 rexbii ⊢ ∃ z ∈ C ∃ x x = y F z ∧ φ ↔ ∃ z ∈ C ψ
16 12 15 bitr3i ⊢ ∃ x ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ ↔ ∃ z ∈ C ψ
17 16 rexbii ⊢ ∃ y ∈ B ∃ x ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ ↔ ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C ψ
18 11 17 bitr3i ⊢ ∃ x ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C x = y F z ∧ φ ↔ ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C ψ
19 10 18 bitrdi ⊢ F Fn A ∧ B × C ⊆ A → ∃ x x ∈ F B × C ∧ φ ↔ ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C ψ
20 2 19 bitrid ⊢ F Fn A ∧ B × C ⊆ A → ∃ x ∈ F B × C φ ↔ ∃ y ∈ B ∃ z ∈ C ψ