Metamath Proof Explorer


Theorem oprabidw

Description: The law of concretion. Special case of Theorem 9.5 of Quine p. 61. Version of oprabid with a disjoint variable condition, which does not require ax-13 . (Contributed by Mario Carneiro, 20-Mar-2013) Avoid ax-13 . (Revised by GG, 26-Jan-2024)

Ref Expression
Assertion oprabidw ⊢ 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 nfe1 ⊢ Ⅎ x ∃ x x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
38 19.8a ⊢ y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
39 38 anim2i ⊢ x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ → x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
40 39 eximi ⊢ ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ z x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
41 biidd ⊢ ∀ x x = z → x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ ↔ x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
42 41 drex1v ⊢ ∀ x x = z → ∃ x x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ ↔ ∃ z x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
43 40 42 imbitrrid ⊢ ∀ x x = z → ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
44 19.40 ⊢ ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ z x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
45 nfvd ⊢ ¬ ∀ x x = z → Ⅎ z x = r
46 45 19.9d ⊢ ¬ ∀ x x = z → ∃ z x = r → x = r
47 46 anim1d ⊢ ¬ ∀ x x = z → ∃ z x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
48 19.8a ⊢ x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
49 44 47 48 syl56 ⊢ ¬ ∀ x x = z → ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
50 43 49 pm2.61i ⊢ ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
51 37 50 exlimi ⊢ ∃ x ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
52 51 eximi ⊢ ∃ y ∃ x ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ y ∃ x x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
53 excom ⊢ ∃ x ∃ y ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ ↔ ∃ y ∃ x ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ
54 excom ⊢ ∃ x ∃ y x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ ↔ ∃ y ∃ x x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
55 52 53 54 3imtr4i ⊢ ∃ x ∃ y ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x ∃ y x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
56 nfe1 ⊢ Ⅎ x ∃ x x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
57 19.8a ⊢ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
58 57 anim2i ⊢ x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
59 58 eximi ⊢ ∃ y x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ y x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
60 biidd ⊢ ∀ x x = y → x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ ↔ x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
61 60 drex1v ⊢ ∀ x x = y → ∃ x x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ ↔ ∃ y x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
62 59 61 imbitrrid ⊢ ∀ x x = y → ∃ y x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
63 19.40 ⊢ ∃ y x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ y x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
64 nfvd ⊢ ¬ ∀ x x = y → Ⅎ y x = r
65 64 19.9d ⊢ ¬ ∀ x x = y → ∃ y x = r → x = r
66 65 anim1d ⊢ ¬ ∀ x x = y → ∃ y x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
67 19.8a ⊢ x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
68 63 66 67 syl56 ⊢ ¬ ∀ x x = y → ∃ y x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
69 62 68 pm2.61i ⊢ ∃ y x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
70 56 69 exlimi ⊢ ∃ x ∃ y x = r ∧ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ
71 nfe1 ⊢ Ⅎ y ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
72 19.8a ⊢ z = t ∧ φ → ∃ z z = t ∧ φ
73 72 anim2i ⊢ y = s ∧ z = t ∧ φ → y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
74 73 eximi ⊢ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ z y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
75 biidd ⊢ ∀ y y = z → y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ ↔ y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
76 75 drex1v ⊢ ∀ y y = z → ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ ↔ ∃ z y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
77 74 76 imbitrrid ⊢ ∀ y y = z → ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
78 19.40 ⊢ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ z y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
79 nfvd ⊢ ¬ ∀ y y = z → Ⅎ z y = s
80 79 19.9d ⊢ ¬ ∀ y y = z → ∃ z y = s → y = s
81 80 anim1d ⊢ ¬ ∀ y y = z → ∃ z y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ → y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
82 19.8a ⊢ y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ → ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
83 78 81 82 syl56 ⊢ ¬ ∀ y y = z → ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
84 77 83 pm2.61i ⊢ ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
85 71 84 exlimi ⊢ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
86 85 anim2i ⊢ x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → x = r ∧ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
87 86 eximi ⊢ ∃ x x = r ∧ ∃ y ∃ z y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
88 55 70 87 3syl ⊢ ∃ x ∃ y ∃ z x = r ∧ y = s ∧ z = t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
89 36 88 sylbi ⊢ ∃ x ∃ y ∃ z x y z = r s t ∧ φ → ∃ x x = r ∧ ∃ y y = s ∧ ∃ z z = t ∧ φ
90 29 89 syl11 ⊢ x y z = r s t → ∃ x ∃ y ∃ z x y z = r s t ∧ φ → φ
91 eqeq1 ⊢ w = r s t → w = x y z ↔ r s t = x y z
92 eqcom ⊢ r s t = x y z ↔ x y z = r s t
93 91 92 bitrdi ⊢ w = r s t → w = x y z ↔ x y z = r s t
94 93 anbi1d ⊢ w = r s t → w = x y z ∧ φ ↔ x y z = r s t ∧ φ
95 94 3exbidv ⊢ w = r s t → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ ↔ ∃ x ∃ y ∃ z x y z = r s t ∧ φ
96 95 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
97 93 96 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
98 90 97 mpbiri ⊢ w = r s t → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
99 15 98 biimtrdi ⊢ a = r s → w = a t → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
100 99 adantr ⊢ a = r s ∧ r s = x y → w = a t → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
101 100 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
102 13 101 sylbi ⊢ a = x y → w = a t → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
103 102 com3l ⊢ w = a t → w = x y z → a = x y → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
104 10 103 mpdd ⊢ w = a t → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
105 104 adantr ⊢ w = a t ∧ a t = x y z → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
106 105 exlimivv ⊢ ∃ a ∃ t w = a t ∧ a t = x y z → w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
107 5 106 mpcom ⊢ w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → φ
108 19.8a ⊢ w = x y z ∧ φ → ∃ z w = x y z ∧ φ
109 19.8a ⊢ ∃ z w = x y z ∧ φ → ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ
110 19.8a ⊢ ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ
111 108 109 110 3syl ⊢ w = x y z ∧ φ → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ
112 111 ex ⊢ w = x y z → φ → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ
113 107 112 impbid ⊢ w = x y z → ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ ↔ φ
114 df-oprab ⊢ x y z | φ = w | ∃ x ∃ y ∃ z w = x y z ∧ φ
115 1 113 114 elab2 ⊢ x y z ∈ x y z | φ ↔ φ