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Theorem prtlem10

Description: Lemma for prter3 . (Contributed by Rodolfo Medina, 14-Oct-2010) (Revised by Mario Carneiro, 12-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion prtlem10 ( Er 𝐴 → ( 𝑧𝐴 → ( 𝑧 𝑤 ↔ ∃ 𝑣𝐴 ( 𝑧 ∈ [ 𝑣 ] 𝑤 ∈ [ 𝑣 ] ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpr ( ( Er 𝐴𝑧𝐴 ) → 𝑧𝐴 )
2 simpl ( ( Er 𝐴𝑧𝐴 ) → Er 𝐴 )
3 2 1 erref ( ( Er 𝐴𝑧𝐴 ) → 𝑧 𝑧 )
4 breq1 ( 𝑣 = 𝑧 → ( 𝑣 𝑧𝑧 𝑧 ) )
5 breq1 ( 𝑣 = 𝑧 → ( 𝑣 𝑤𝑧 𝑤 ) )
6 4 5 anbi12d ( 𝑣 = 𝑧 → ( ( 𝑣 𝑧𝑣 𝑤 ) ↔ ( 𝑧 𝑧𝑧 𝑤 ) ) )
7 6 rspcev ( ( 𝑧𝐴 ∧ ( 𝑧 𝑧𝑧 𝑤 ) ) → ∃ 𝑣𝐴 ( 𝑣 𝑧𝑣 𝑤 ) )
8 7 expr ( ( 𝑧𝐴𝑧 𝑧 ) → ( 𝑧 𝑤 → ∃ 𝑣𝐴 ( 𝑣 𝑧𝑣 𝑤 ) ) )
9 1 3 8 syl2anc ( ( Er 𝐴𝑧𝐴 ) → ( 𝑧 𝑤 → ∃ 𝑣𝐴 ( 𝑣 𝑧𝑣 𝑤 ) ) )
10 simplll ( ( ( ( Er 𝐴𝑧𝐴 ) ∧ 𝑣𝐴 ) ∧ ( 𝑣 𝑧𝑣 𝑤 ) ) → Er 𝐴 )
11 simprl ( ( ( ( Er 𝐴𝑧𝐴 ) ∧ 𝑣𝐴 ) ∧ ( 𝑣 𝑧𝑣 𝑤 ) ) → 𝑣 𝑧 )
12 simprr ( ( ( ( Er 𝐴𝑧𝐴 ) ∧ 𝑣𝐴 ) ∧ ( 𝑣 𝑧𝑣 𝑤 ) ) → 𝑣 𝑤 )
13 10 11 12 ertr3d ( ( ( ( Er 𝐴𝑧𝐴 ) ∧ 𝑣𝐴 ) ∧ ( 𝑣 𝑧𝑣 𝑤 ) ) → 𝑧 𝑤 )
14 13 rexlimdva2 ( ( Er 𝐴𝑧𝐴 ) → ( ∃ 𝑣𝐴 ( 𝑣 𝑧𝑣 𝑤 ) → 𝑧 𝑤 ) )
15 9 14 impbid ( ( Er 𝐴𝑧𝐴 ) → ( 𝑧 𝑤 ↔ ∃ 𝑣𝐴 ( 𝑣 𝑧𝑣 𝑤 ) ) )
16 vex 𝑧 ∈ V
17 vex 𝑣 ∈ V
18 16 17 elec ( 𝑧 ∈ [ 𝑣 ] 𝑣 𝑧 )
19 vex 𝑤 ∈ V
20 19 17 elec ( 𝑤 ∈ [ 𝑣 ] 𝑣 𝑤 )
21 18 20 anbi12i ( ( 𝑧 ∈ [ 𝑣 ] 𝑤 ∈ [ 𝑣 ] ) ↔ ( 𝑣 𝑧𝑣 𝑤 ) )
22 21 rexbii ( ∃ 𝑣𝐴 ( 𝑧 ∈ [ 𝑣 ] 𝑤 ∈ [ 𝑣 ] ) ↔ ∃ 𝑣𝐴 ( 𝑣 𝑧𝑣 𝑤 ) )
23 15 22 bitr4di ( ( Er 𝐴𝑧𝐴 ) → ( 𝑧 𝑤 ↔ ∃ 𝑣𝐴 ( 𝑧 ∈ [ 𝑣 ] 𝑤 ∈ [ 𝑣 ] ) ) )
24 23 ex ( Er 𝐴 → ( 𝑧𝐴 → ( 𝑧 𝑤 ↔ ∃ 𝑣𝐴 ( 𝑧 ∈ [ 𝑣 ] 𝑤 ∈ [ 𝑣 ] ) ) ) )