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Theorem iunin1f

Description: Indexed union of intersection. Generalization of half of theorem "Distributive laws" in Enderton p. 30. Use uniiun to recover Enderton's theorem. (Contributed by NM, 26-Mar-2004) (Revised by Thierry Arnoux, 2-May-2020)

Ref Expression
Hypothesis iunin1f.1 ⊢ Ⅎ _ x C
Assertion iunin1f ⊢ ⋃ x ∈ A B ∩ C = ⋃ x ∈ A B ∩ C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 iunin1f.1 ⊢ Ⅎ _ x C
2 1 nfcri ⊢ Ⅎ x y ∈ C
3 2 r19.41 ⊢ ∃ x ∈ A y ∈ B ∧ y ∈ C ↔ ∃ x ∈ A y ∈ B ∧ y ∈ C
4 elin ⊢ y ∈ B ∩ C ↔ y ∈ B ∧ y ∈ C
5 4 rexbii ⊢ ∃ x ∈ A y ∈ B ∩ C ↔ ∃ x ∈ A y ∈ B ∧ y ∈ C
6 eliun ⊢ y ∈ ⋃ x ∈ A B ↔ ∃ x ∈ A y ∈ B
7 6 anbi1i ⊢ y ∈ ⋃ x ∈ A B ∧ y ∈ C ↔ ∃ x ∈ A y ∈ B ∧ y ∈ C
8 3 5 7 3bitr4i ⊢ ∃ x ∈ A y ∈ B ∩ C ↔ y ∈ ⋃ x ∈ A B ∧ y ∈ C
9 eliun ⊢ y ∈ ⋃ x ∈ A B ∩ C ↔ ∃ x ∈ A y ∈ B ∩ C
10 elin ⊢ y ∈ ⋃ x ∈ A B ∩ C ↔ y ∈ ⋃ x ∈ A B ∧ y ∈ C
11 8 9 10 3bitr4i ⊢ y ∈ ⋃ x ∈ A B ∩ C ↔ y ∈ ⋃ x ∈ A B ∩ C
12 11 eqriv ⊢ ⋃ x ∈ A B ∩ C = ⋃ x ∈ A B ∩ C