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Theorem nmo

Description: Negation of "at most one". (Contributed by Thierry Arnoux, 26-Feb-2017)

Ref Expression
Hypothesis nmo.1 ⊢ Ⅎ y φ
Assertion nmo ⊢ ¬ ∃* x φ ↔ ∀ y ∃ x φ ∧ x ≠ y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nmo.1 ⊢ Ⅎ y φ
2 1 mof ⊢ ∃* x φ ↔ ∃ y ∀ x φ → x = y
3 2 notbii ⊢ ¬ ∃* x φ ↔ ¬ ∃ y ∀ x φ → x = y
4 alnex ⊢ ∀ y ¬ ∀ x φ → x = y ↔ ¬ ∃ y ∀ x φ → x = y
5 exnal ⊢ ∃ x ¬ φ → x = y ↔ ¬ ∀ x φ → x = y
6 pm4.61 ⊢ ¬ φ → x = y ↔ φ ∧ ¬ x = y
7 biid ⊢ x = y ↔ x = y
8 7 necon3bbii ⊢ ¬ x = y ↔ x ≠ y
9 8 anbi2i ⊢ φ ∧ ¬ x = y ↔ φ ∧ x ≠ y
10 6 9 bitri ⊢ ¬ φ → x = y ↔ φ ∧ x ≠ y
11 10 exbii ⊢ ∃ x ¬ φ → x = y ↔ ∃ x φ ∧ x ≠ y
12 5 11 bitr3i ⊢ ¬ ∀ x φ → x = y ↔ ∃ x φ ∧ x ≠ y
13 12 albii ⊢ ∀ y ¬ ∀ x φ → x = y ↔ ∀ y ∃ x φ ∧ x ≠ y
14 3 4 13 3bitr2i ⊢ ¬ ∃* x φ ↔ ∀ y ∃ x φ ∧ x ≠ y