Theorem reeanlem

Description: Lemma factoring out common proof steps of reeanv and reean . (Contributed by Wolf Lammen, 20-Aug-2023)

	Ref	Expression
Hypothesis	reeanlem.1	⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝜑 ) ∧ ( 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝜓 ) ) ↔ ( ∃ 𝑥 ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝜑 ) ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝜓 ) ) )
Assertion	reeanlem	⊢ ( ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 ( 𝜑 ∧ 𝜓 ) ↔ ( ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 𝜑 ∧ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝜓 ) )

Proof

Step	Hyp	Ref	Expression
1		reeanlem.1	⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝜑 ) ∧ ( 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝜓 ) ) ↔ ( ∃ 𝑥 ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝜑 ) ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝜓 ) ) )
2		an4	⊢ ( ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ) ∧ ( 𝜑 ∧ 𝜓 ) ) ↔ ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝜑 ) ∧ ( 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝜓 ) ) )
3	2	2exbii	⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ) ∧ ( 𝜑 ∧ 𝜓 ) ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝜑 ) ∧ ( 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝜓 ) ) )
4	3 1	bitri	⊢ ( ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ) ∧ ( 𝜑 ∧ 𝜓 ) ) ↔ ( ∃ 𝑥 ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝜑 ) ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝜓 ) ) )
5		r2ex	⊢ ( ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 ( 𝜑 ∧ 𝜓 ) ↔ ∃ 𝑥 ∃ 𝑦 ( ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐵 ) ∧ ( 𝜑 ∧ 𝜓 ) ) )
6		df-rex	⊢ ( ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 𝜑 ↔ ∃ 𝑥 ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝜑 ) )
7		df-rex	⊢ ( ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝜓 ↔ ∃ 𝑦 ( 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝜓 ) )
8	6 7	anbi12i	⊢ ( ( ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 𝜑 ∧ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝜓 ) ↔ ( ∃ 𝑥 ( 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝜑 ) ∧ ∃ 𝑦 ( 𝑦 ∈ 𝐵 ∧ 𝜓 ) ) )
9	4 5 8	3bitr4i	⊢ ( ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 ( 𝜑 ∧ 𝜓 ) ↔ ( ∃ 𝑥 ∈ 𝐴 𝜑 ∧ ∃ 𝑦 ∈ 𝐵 𝜓 ) )