Metamath Proof Explorer


Theorem oprabid

Description: The law of concretion. Special case of Theorem 9.5 of Quine p. 61. Usage of this theorem is discouraged because it depends on ax-13 . Use the weaker oprabidw when possible. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Mar-2013) (New usage is discouraged.)

Ref Expression
Assertion oprabid ⊢ x y z ∈ x y z | φ ↔ φ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 opex ⊢ x y z ∈ V
2 opex ⊢ x y ∈ V
3 vex ⊢ z ∈ V
4 2 3 eqvinop ⊢ w = x y z ↔ ∃ a ∃ t w = a t ∧ a t = x y z
5 4 biimpi ⊢ w = x y z → ∃ a ∃ t w = a t ∧ a t = x y z
6 eqeq1 ⊢ w = a t → w = x y z ↔ a t = x y z
7 vex ⊢ a ∈ V
8 vex ⊢ t ∈ V
9 7 8 opth1 ⊢ a t = x y z → a = x y
10 6 9 biimtrdi ⊢ w = a t → w = x y z → a = x y
11 vex ⊢ x ∈ V
12 vex ⊢ y ∈ V
13 11 12 eqvinop ⊢ a = x y ↔ ∃ r ∃ s a = r s ∧ r s = x y
14 opeq1 ⊢ a = r s → a t = r s t
15 14 eqeq2d ⊢ a = r s → w = a t ↔ w = r s t
16 11 12 3 otth2 ⊢ x y z = r s t ↔ x = r ∧ y = s ∧ z = t
17 euequ ⊢ ∃! x x = r
18 eupick ⊢ ∃! x x = r ∧ ∃ x x = r ∧ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ → x = r → ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
19 17 18 mpan ⊢ ∃ x x = r ∧ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ → x = r → ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
20 euequ ⊢ ∃! y y = s
21 eupick ⊢ ∃! y y = s ∧ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ → y = s → ∃ z z = t ∧ φ
22 20 21 mpan ⊢ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ → y = s → ∃ z z = t ∧ φ
23 euequ ⊢ ∃! z z = t
24 eupick ⊢ ∃! z z = t ∧ ∃ z z = t ∧ φ → z = t → φ
25 23 24 mpan ⊢ ∃ z z = t ∧ φ → z = t → φ
26 22 25 syl6 ⊢ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ → y = s → z = t → φ
27 19 26 syl6 ⊢ ∃ x x = r ∧ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ → x = r → y = s → z = t → φ
28 27 3impd ⊢ ∃ x x = r ∧ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ → x = r ∧ y = s ∧ z = t → φ
29 16 28 biimtrid ⊢ ∃ x x = r ∧ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ → x y z = r s t → φ
30 df-3an ⊢ x = r ∧ y = s ∧ z = t ↔ x = r ∧ y = s ∧ z = t
31 16 30 bitri ⊢ x y z = r s t ↔ x = r ∧ y = s ∧ z = t
32 31 anbi1i ⊢ x y z = r s t ∧ φ ↔ x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ
33 anass ⊢ x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ ↔ x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ
34 anass ⊢ x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ ↔ x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ
35 32 33 34 3bitri ⊢ x y z = r s t ∧ φ ↔ x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ
36 35 3exbii ⊢ ∃ x ∃ y ∃ z x y z = r s t ∧ φ ↔ ∃ x ∃ y ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ
37 nfcvf2 ⊢ ¬ ∀ x x = z → Ⅎ _ z x
38 nfcvd ⊢ ¬ ∀ x x = z → Ⅎ _ z r
39 37 38 nfeqd ⊢ ¬ ∀ x x = z → Ⅎ z x = r
40 39 exdistrf ⊢ ∃ x ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
41 40 eximi ⊢ ∃ y ∃ x ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ y ∃ x x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
42 excom ⊢ ∃ x ∃ y ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ ↔ ∃ y ∃ x ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ
43 excom ⊢ ∃ x ∃ y x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ ↔ ∃ y ∃ x x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
44 41 42 43 3imtr4i ⊢ ∃ x ∃ y ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x ∃ y x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
45 nfcvf2 ⊢ ¬ ∀ x x = y → Ⅎ _ y x
46 nfcvd ⊢ ¬ ∀ x x = y → Ⅎ _ y r
47 45 46 nfeqd ⊢ ¬ ∀ x x = y → Ⅎ y x = r
48 47 exdistrf ⊢ ∃ x ∃ y x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
49 nfcvf2 ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ _ z y
50 nfcvd ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ _ z s
51 49 50 nfeqd ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ z y = s
52 51 exdistrf ⊢ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
53 52 anim2i ⊢ x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → x = r ∧ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
54 53 eximi ⊢ ∃ x x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
55 44 48 54 3syl ⊢ ∃ x ∃ y ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
56 36 55 sylbi ⊢ ∃ x ∃ y ∃ z x y z = r s t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
57 29 56 syl11 ⊢ x y z = r s t → ∃ x ∃ y ∃ z x y z = r s t ∧ φ → φ
58 eqeq1 ⊢ w = r s t → w = x y z ↔ r s t = x y z
59 eqcom ⊢ r s t = x y z ↔ x y z = r s t
60 58 59 bitrdi ⊢ w = r s t → w = x y z ↔ x y z = r s t
61 60 anbi1d ⊢ w = r s t → w = x y z ∧ φ ↔ x y z = r s t ∧ φ
62 61 3exbidv ⊢ w = r s t → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ ↔ ∃ x ∃ y ∃ z x y z = r s t ∧ φ
63 62 imbi1d ⊢ w = r s t → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ ↔ ∃ x ∃ y ∃ z x y z = r s t ∧ φ → φ
64 60 63 imbi12d ⊢ w = r s t → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ ↔ x y z = r s t → ∃ x ∃ y ∃ z x y z = r s t ∧ φ → φ
65 57 64 mpbiri ⊢ w = r s t → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
66 15 65 biimtrdi ⊢ a = r s → w = a t → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
67 66 adantr ⊢ a = r s ∧ r s = x y → w = a t → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
68 67 exlimivv ⊢ ∃ r ∃ s a = r s ∧ r s = x y → w = a t → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
69 13 68 sylbi ⊢ a = x y → w = a t → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
70 69 com3l ⊢ w = a t → w = x y z → a = x y → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
71 10 70 mpdd ⊢ w = a t → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
72 71 adantr ⊢ w = a t ∧ a t = x y z → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
73 72 exlimivv ⊢ ∃ a ∃ t w = a t ∧ a t = x y z → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
74 5 73 mpcom ⊢ w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
75 19.8a ⊢ w = x y z ∧ φ → ∃ z w = x y z ∧ φ
76 19.8a ⊢ ∃ z w = x y z ∧ φ → ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ
77 19.8a ⊢ ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ
78 75 76 77 3syl ⊢ w = x y z ∧ φ → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ
79 78 ex ⊢ w = x y z → φ → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ
80 74 79 impbid ⊢ w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ ↔ φ
81 df-oprab ⊢ x y z | φ = w | ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ
82 1 80 81 elab2 ⊢ x y z ∈ x y z | φ ↔ φ