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Theorem 2reu5lem3

Description: Lemma for 2reu5 . This lemma is interesting in its own right, showing that existential restriction in the last conjunct (the "at most one" part) is optional; compare rmo2 . (Contributed by Alexander van der Vekens, 17-Jun-2017)

Ref Expression
Assertion 2reu5lem3 ∃! x A ∃! y B φ x A * y B φ x A y B φ z w x A y B φ x = z y = w

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 2reu5lem1 ∃! x A ∃! y B φ ∃! x ∃! y x A y B φ
2 2reu5lem2 x A * y B φ x * y x A y B φ
3 1 2 anbi12i ∃! x A ∃! y B φ x A * y B φ ∃! x ∃! y x A y B φ x * y x A y B φ
4 2eu5 ∃! x ∃! y x A y B φ x * y x A y B φ x y x A y B φ z w x y x A y B φ x = z y = w
5 3anass x A y B φ x A y B φ
6 5 exbii y x A y B φ y x A y B φ
7 19.42v y x A y B φ x A y y B φ
8 df-rex y B φ y y B φ
9 8 bicomi y y B φ y B φ
10 9 anbi2i x A y y B φ x A y B φ
11 6 7 10 3bitri y x A y B φ x A y B φ
12 11 exbii x y x A y B φ x x A y B φ
13 df-rex x A y B φ x x A y B φ
14 12 13 bitr4i x y x A y B φ x A y B φ
15 3anan12 x A y B φ y B x A φ
16 15 imbi1i x A y B φ x = z y = w y B x A φ x = z y = w
17 impexp y B x A φ x = z y = w y B x A φ x = z y = w
18 impexp x A φ x = z y = w x A φ x = z y = w
19 18 imbi2i y B x A φ x = z y = w y B x A φ x = z y = w
20 16 17 19 3bitri x A y B φ x = z y = w y B x A φ x = z y = w
21 20 albii y x A y B φ x = z y = w y y B x A φ x = z y = w
22 df-ral y B x A φ x = z y = w y y B x A φ x = z y = w
23 r19.21v y B x A φ x = z y = w x A y B φ x = z y = w
24 21 22 23 3bitr2i y x A y B φ x = z y = w x A y B φ x = z y = w
25 24 albii x y x A y B φ x = z y = w x x A y B φ x = z y = w
26 df-ral x A y B φ x = z y = w x x A y B φ x = z y = w
27 25 26 bitr4i x y x A y B φ x = z y = w x A y B φ x = z y = w
28 27 exbii w x y x A y B φ x = z y = w w x A y B φ x = z y = w
29 28 exbii z w x y x A y B φ x = z y = w z w x A y B φ x = z y = w
30 14 29 anbi12i x y x A y B φ z w x y x A y B φ x = z y = w x A y B φ z w x A y B φ x = z y = w
31 3 4 30 3bitri ∃! x A ∃! y B φ x A * y B φ x A y B φ z w x A y B φ x = z y = w