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Theorem mosubopt

Description: "At most one" remains true inside ordered pair quantification. (Contributed by NM, 28-Aug-2007)

Ref Expression
Assertion mosubopt ⊢ ∀ y ∀ z ∃* x φ → ∃* x ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nfa1 ⊢ Ⅎ y ∀ y ∀ z ∃* x φ
2 nfe1 ⊢ Ⅎ y ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ
3 2 nfmov ⊢ Ⅎ y ∃* x ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ
4 nfa1 ⊢ Ⅎ z ∀ z ∃* x φ
5 nfe1 ⊢ Ⅎ z ∃ z A = y z ∧ φ
6 5 nfex ⊢ Ⅎ z ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ
7 6 nfmov ⊢ Ⅎ z ∃* x ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ
8 copsexgw ⊢ A = y z → φ ↔ ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ
9 8 mobidv ⊢ A = y z → ∃* x φ ↔ ∃* x ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ
10 9 biimpcd ⊢ ∃* x φ → A = y z → ∃* x ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ
11 10 sps ⊢ ∀ z ∃* x φ → A = y z → ∃* x ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ
12 4 7 11 exlimd ⊢ ∀ z ∃* x φ → ∃ z A = y z → ∃* x ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ
13 12 sps ⊢ ∀ y ∀ z ∃* x φ → ∃ z A = y z → ∃* x ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ
14 1 3 13 exlimd ⊢ ∀ y ∀ z ∃* x φ → ∃ y ∃ z A = y z → ∃* x ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ
15 simpl ⊢ A = y z ∧ φ → A = y z
16 15 2eximi ⊢ ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ → ∃ y ∃ z A = y z
17 16 exlimiv ⊢ ∃ x ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ → ∃ y ∃ z A = y z
18 nexmo ⊢ ¬ ∃ x ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ → ∃* x ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ
19 17 18 nsyl5 ⊢ ¬ ∃ y ∃ z A = y z → ∃* x ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ
20 14 19 pm2.61d1 ⊢ ∀ y ∀ z ∃* x φ → ∃* x ∃ y ∃ z A = y z ∧ φ