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Theorem reu6f

Description: Version of reu6 with disjoint variable condition replaced by nonfreeness hypothesis. (Contributed by BTernaryTau, 29-Sep-2026)

Ref Expression
Hypothesis reu6f.1 ⊢ Ⅎ y φ
Assertion reu6f ⊢ ∃! x ∈ A φ ↔ ∃ y ∈ A ∀ x ∈ A φ ↔ x = y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 reu6f.1 ⊢ Ⅎ y φ
2 df-reu ⊢ ∃! x ∈ A φ ↔ ∃! x x ∈ A ∧ φ
3 19.28v ⊢ ∀ x y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ↔ x = y ↔ y ∈ A ∧ ∀ x x ∈ A → φ ↔ x = y
4 eleq1w ⊢ x = y → x ∈ A ↔ y ∈ A
5 sbequ12 ⊢ x = y → φ ↔ y x φ
6 4 5 anbi12d ⊢ x = y → x ∈ A ∧ φ ↔ y ∈ A ∧ y x φ
7 equequ1 ⊢ x = y → x = y ↔ y = y
8 6 7 bibi12d ⊢ x = y → x ∈ A ∧ φ ↔ x = y ↔ y ∈ A ∧ y x φ ↔ y = y
9 equid ⊢ y = y
10 9 tbt ⊢ y ∈ A ∧ y x φ ↔ y ∈ A ∧ y x φ ↔ y = y
11 simpl ⊢ y ∈ A ∧ y x φ → y ∈ A
12 10 11 sylbir ⊢ y ∈ A ∧ y x φ ↔ y = y → y ∈ A
13 8 12 biimtrdi ⊢ x = y → x ∈ A ∧ φ ↔ x = y → y ∈ A
14 13 spimvw ⊢ ∀ x x ∈ A ∧ φ ↔ x = y → y ∈ A
15 ibar ⊢ x ∈ A → φ ↔ x ∈ A ∧ φ
16 15 bibi1d ⊢ x ∈ A → φ ↔ x = y ↔ x ∈ A ∧ φ ↔ x = y
17 16 biimprcd ⊢ x ∈ A ∧ φ ↔ x = y → x ∈ A → φ ↔ x = y
18 17 sps ⊢ ∀ x x ∈ A ∧ φ ↔ x = y → x ∈ A → φ ↔ x = y
19 14 18 jca ⊢ ∀ x x ∈ A ∧ φ ↔ x = y → y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ↔ x = y
20 19 axc4i ⊢ ∀ x x ∈ A ∧ φ ↔ x = y → ∀ x y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ↔ x = y
21 biimp ⊢ φ ↔ x = y → φ → x = y
22 21 imim2i ⊢ x ∈ A → φ ↔ x = y → x ∈ A → φ → x = y
23 22 impd ⊢ x ∈ A → φ ↔ x = y → x ∈ A ∧ φ → x = y
24 23 adantl ⊢ y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ↔ x = y → x ∈ A ∧ φ → x = y
25 4 biimprcd ⊢ y ∈ A → x = y → x ∈ A
26 25 adantr ⊢ y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ↔ x = y → x = y → x ∈ A
27 26 imp ⊢ y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ↔ x = y ∧ x = y → x ∈ A
28 simplr ⊢ y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ↔ x = y ∧ x = y → x ∈ A → φ ↔ x = y
29 simpr ⊢ y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ↔ x = y ∧ x = y → x = y
30 biimpr ⊢ φ ↔ x = y → x = y → φ
31 28 29 30 syl6ci ⊢ y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ↔ x = y ∧ x = y → x ∈ A → φ
32 27 31 jcai ⊢ y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ↔ x = y ∧ x = y → x ∈ A ∧ φ
33 32 ex ⊢ y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ↔ x = y → x = y → x ∈ A ∧ φ
34 24 33 impbid ⊢ y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ↔ x = y → x ∈ A ∧ φ ↔ x = y
35 34 alimi ⊢ ∀ x y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ↔ x = y → ∀ x x ∈ A ∧ φ ↔ x = y
36 20 35 impbii ⊢ ∀ x x ∈ A ∧ φ ↔ x = y ↔ ∀ x y ∈ A ∧ x ∈ A → φ ↔ x = y
37 df-ral ⊢ ∀ x ∈ A φ ↔ x = y ↔ ∀ x x ∈ A → φ ↔ x = y
38 37 anbi2i ⊢ y ∈ A ∧ ∀ x ∈ A φ ↔ x = y ↔ y ∈ A ∧ ∀ x x ∈ A → φ ↔ x = y
39 3 36 38 3bitr4i ⊢ ∀ x x ∈ A ∧ φ ↔ x = y ↔ y ∈ A ∧ ∀ x ∈ A φ ↔ x = y
40 39 exbii ⊢ ∃ y ∀ x x ∈ A ∧ φ ↔ x = y ↔ ∃ y y ∈ A ∧ ∀ x ∈ A φ ↔ x = y
41 nfv ⊢ Ⅎ y x ∈ A
42 41 1 nfan ⊢ Ⅎ y x ∈ A ∧ φ
43 42 euf ⊢ ∃! x x ∈ A ∧ φ ↔ ∃ y ∀ x x ∈ A ∧ φ ↔ x = y
44 df-rex ⊢ ∃ y ∈ A ∀ x ∈ A φ ↔ x = y ↔ ∃ y y ∈ A ∧ ∀ x ∈ A φ ↔ x = y
45 40 43 44 3bitr4i ⊢ ∃! x x ∈ A ∧ φ ↔ ∃ y ∈ A ∀ x ∈ A φ ↔ x = y
46 2 45 bitri ⊢ ∃! x ∈ A φ ↔ ∃ y ∈ A ∀ x ∈ A φ ↔ x = y