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Theorem brab2dd

Description: Expressing that two sets are related by a binary relation which is expressed as a class abstraction of ordered pairs. (Contributed by Zhi Wang, 24-Sep-2025)

Ref Expression
Hypotheses brab2dd.1 ⊢ φ → R = x y | x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ
brab2dd.2 ⊢ φ ∧ x = A ∧ y = B → ψ ↔ χ
brab2dd.3 ⊢ φ ∧ x = A ∧ y = B → x ∈ C ∧ y ∈ D ↔ A ∈ U ∧ B ∈ V
Assertion brab2dd ⊢ φ → A R B ↔ A ∈ U ∧ B ∈ V ∧ χ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 brab2dd.1 ⊢ φ → R = x y | x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ
2 brab2dd.2 ⊢ φ ∧ x = A ∧ y = B → ψ ↔ χ
3 brab2dd.3 ⊢ φ ∧ x = A ∧ y = B → x ∈ C ∧ y ∈ D ↔ A ∈ U ∧ B ∈ V
4 df-br ⊢ A R B ↔ A B ∈ R
5 1 eleq2d ⊢ φ → A B ∈ R ↔ A B ∈ x y | x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ
6 4 5 bitrid ⊢ φ → A R B ↔ A B ∈ x y | x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ
7 elopab ⊢ A B ∈ x y | x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ ↔ ∃ x ∃ y A B = x y ∧ x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ
8 6 7 bitrdi ⊢ φ → A R B ↔ ∃ x ∃ y A B = x y ∧ x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ
9 simpl ⊢ φ ∧ A B = x y ∧ x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ → φ
10 eqcom ⊢ x y = A B ↔ A B = x y
11 vex ⊢ x ∈ V
12 vex ⊢ y ∈ V
13 11 12 opth ⊢ x y = A B ↔ x = A ∧ y = B
14 10 13 sylbb1 ⊢ A B = x y → x = A ∧ y = B
15 14 ad2antrl ⊢ φ ∧ A B = x y ∧ x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ → x = A ∧ y = B
16 simprrl ⊢ φ ∧ A B = x y ∧ x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ → x ∈ C ∧ y ∈ D
17 3 biimpa ⊢ φ ∧ x = A ∧ y = B ∧ x ∈ C ∧ y ∈ D → A ∈ U ∧ B ∈ V
18 9 15 16 17 syl21anc ⊢ φ ∧ A B = x y ∧ x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ → A ∈ U ∧ B ∈ V
19 18 ex ⊢ φ → A B = x y ∧ x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ → A ∈ U ∧ B ∈ V
20 19 exlimdvv ⊢ φ → ∃ x ∃ y A B = x y ∧ x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ → A ∈ U ∧ B ∈ V
21 20 imp ⊢ φ ∧ ∃ x ∃ y A B = x y ∧ x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ → A ∈ U ∧ B ∈ V
22 simprl ⊢ φ ∧ A ∈ U ∧ B ∈ V ∧ χ → A ∈ U ∧ B ∈ V
23 simprl ⊢ φ ∧ A ∈ U ∧ B ∈ V → A ∈ U
24 simprr ⊢ φ ∧ A ∈ U ∧ B ∈ V → B ∈ V
25 3 2 anbi12d ⊢ φ ∧ x = A ∧ y = B → x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ ↔ A ∈ U ∧ B ∈ V ∧ χ
26 25 adantlr ⊢ φ ∧ A ∈ U ∧ B ∈ V ∧ x = A ∧ y = B → x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ ↔ A ∈ U ∧ B ∈ V ∧ χ
27 23 24 26 copsex2dv ⊢ φ ∧ A ∈ U ∧ B ∈ V → ∃ x ∃ y A B = x y ∧ x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ ↔ A ∈ U ∧ B ∈ V ∧ χ
28 21 22 27 bibiad ⊢ φ → ∃ x ∃ y A B = x y ∧ x ∈ C ∧ y ∈ D ∧ ψ ↔ A ∈ U ∧ B ∈ V ∧ χ
29 8 28 bitrd ⊢ φ → A R B ↔ A ∈ U ∧ B ∈ V ∧ χ