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Theorem reuop

Description: There is a unique ordered pair fulfilling a wff iff there are uniquely two sets fulfilling a corresponding wff. (Contributed by AV, 23-Jun-2023)

Ref Expression
Hypotheses reu3op.a p = a b ψ χ
reuop.x p = x y ψ θ
Assertion reuop ∃! p X × Y ψ a X b Y χ x X y Y θ x y = a b

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 reu3op.a p = a b ψ χ
2 reuop.x p = x y ψ θ
3 nfsbc1v p [˙q / p]˙ ψ
4 nfsbc1v p [˙w / p]˙ ψ
5 sbceq1a p = w ψ [˙w / p]˙ ψ
6 dfsbcq w = q [˙w / p]˙ ψ [˙q / p]˙ ψ
7 3 4 5 6 reu8nf ∃! p X × Y ψ p X × Y ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q
8 elxp2 p X × Y a X b Y p = a b
9 1 biimpcd ψ p = a b χ
10 9 adantr ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q p = a b χ
11 10 adantr ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q a X b Y p = a b χ
12 11 imp ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q a X b Y p = a b χ
13 opelxpi x X y Y x y X × Y
14 dfsbcq q = x y [˙q / p]˙ ψ [˙ x y / p]˙ ψ
15 eqeq2 q = x y p = q p = x y
16 14 15 imbi12d q = x y [˙q / p]˙ ψ p = q [˙ x y / p]˙ ψ p = x y
17 16 adantl x X y Y q = x y [˙q / p]˙ ψ p = q [˙ x y / p]˙ ψ p = x y
18 13 17 rspcdv x X y Y q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q [˙ x y / p]˙ ψ p = x y
19 18 adantr x X y Y ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q [˙ x y / p]˙ ψ p = x y
20 opex x y V
21 20 2 sbcie [˙ x y / p]˙ ψ θ
22 pm2.27 [˙ x y / p]˙ ψ [˙ x y / p]˙ ψ p = x y p = x y
23 21 22 sylbir θ [˙ x y / p]˙ ψ p = x y p = x y
24 eqcom x y = p p = x y
25 23 24 syl6ibr θ [˙ x y / p]˙ ψ p = x y x y = p
26 25 com12 [˙ x y / p]˙ ψ p = x y θ x y = p
27 eqeq2 a b = p x y = a b x y = p
28 27 eqcoms p = a b x y = a b x y = p
29 28 imbi2d p = a b θ x y = a b θ x y = p
30 26 29 syl5ibrcom [˙ x y / p]˙ ψ p = x y p = a b θ x y = a b
31 30 a1d [˙ x y / p]˙ ψ p = x y a X b Y p = a b θ x y = a b
32 19 31 syl6 x X y Y ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q a X b Y p = a b θ x y = a b
33 32 expimpd x X y Y ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q a X b Y p = a b θ x y = a b
34 33 imp4c x X y Y ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q a X b Y p = a b θ x y = a b
35 34 impcom ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q a X b Y p = a b x X y Y θ x y = a b
36 35 ralrimivva ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q a X b Y p = a b x X y Y θ x y = a b
37 12 36 jca ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q a X b Y p = a b χ x X y Y θ x y = a b
38 37 ex ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q a X b Y p = a b χ x X y Y θ x y = a b
39 38 reximdvva ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q a X b Y p = a b a X b Y χ x X y Y θ x y = a b
40 39 com12 a X b Y p = a b ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q a X b Y χ x X y Y θ x y = a b
41 8 40 sylbi p X × Y ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q a X b Y χ x X y Y θ x y = a b
42 41 rexlimiv p X × Y ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q a X b Y χ x X y Y θ x y = a b
43 opelxpi a X b Y a b X × Y
44 43 adantr a X b Y χ x X y Y θ x y = a b a b X × Y
45 simprl a X b Y χ x X y Y θ x y = a b χ
46 nfsbc1v x [˙c / x]˙ θ
47 nfv x c y = a b
48 46 47 nfim x [˙c / x]˙ θ c y = a b
49 nfsbc1v y [˙d / y]˙ [˙c / x]˙ θ
50 nfv y c d = a b
51 49 50 nfim y [˙d / y]˙ [˙c / x]˙ θ c d = a b
52 sbceq1a x = c θ [˙c / x]˙ θ
53 opeq1 x = c x y = c y
54 53 eqeq1d x = c x y = a b c y = a b
55 52 54 imbi12d x = c θ x y = a b [˙c / x]˙ θ c y = a b
56 sbceq1a y = d [˙c / x]˙ θ [˙d / y]˙ [˙c / x]˙ θ
57 opeq2 y = d c y = c d
58 57 eqeq1d y = d c y = a b c d = a b
59 56 58 imbi12d y = d [˙c / x]˙ θ c y = a b [˙d / y]˙ [˙c / x]˙ θ c d = a b
60 48 51 55 59 rspc2 c X d Y x X y Y θ x y = a b [˙d / y]˙ [˙c / x]˙ θ c d = a b
61 60 ad2antlr a X b Y c X d Y χ x X y Y θ x y = a b [˙d / y]˙ [˙c / x]˙ θ c d = a b
62 2 sbcop [˙d / y]˙ [˙c / x]˙ θ [˙ c d / p]˙ ψ
63 pm2.27 [˙d / y]˙ [˙c / x]˙ θ [˙d / y]˙ [˙c / x]˙ θ c d = a b c d = a b
64 62 63 sylbir [˙ c d / p]˙ ψ [˙d / y]˙ [˙c / x]˙ θ c d = a b c d = a b
65 eqcom a b = c d c d = a b
66 64 65 syl6ibr [˙ c d / p]˙ ψ [˙d / y]˙ [˙c / x]˙ θ c d = a b a b = c d
67 66 com12 [˙d / y]˙ [˙c / x]˙ θ c d = a b [˙ c d / p]˙ ψ a b = c d
68 61 67 syl6 a X b Y c X d Y χ x X y Y θ x y = a b [˙ c d / p]˙ ψ a b = c d
69 68 expimpd a X b Y c X d Y χ x X y Y θ x y = a b [˙ c d / p]˙ ψ a b = c d
70 69 expcom c X d Y a X b Y χ x X y Y θ x y = a b [˙ c d / p]˙ ψ a b = c d
71 70 impd c X d Y a X b Y χ x X y Y θ x y = a b [˙ c d / p]˙ ψ a b = c d
72 71 impcom a X b Y χ x X y Y θ x y = a b c X d Y [˙ c d / p]˙ ψ a b = c d
73 dfsbcq q = c d [˙q / p]˙ ψ [˙ c d / p]˙ ψ
74 eqeq2 q = c d a b = q a b = c d
75 73 74 imbi12d q = c d [˙q / p]˙ ψ a b = q [˙ c d / p]˙ ψ a b = c d
76 72 75 syl5ibrcom a X b Y χ x X y Y θ x y = a b c X d Y q = c d [˙q / p]˙ ψ a b = q
77 76 rexlimdvva a X b Y χ x X y Y θ x y = a b c X d Y q = c d [˙q / p]˙ ψ a b = q
78 elxp2 q X × Y c X d Y q = c d
79 78 biimpi q X × Y c X d Y q = c d
80 77 79 impel a X b Y χ x X y Y θ x y = a b q X × Y [˙q / p]˙ ψ a b = q
81 80 ralrimiva a X b Y χ x X y Y θ x y = a b q X × Y [˙q / p]˙ ψ a b = q
82 nfv p χ
83 nfcv _ p X × Y
84 nfv p a b = q
85 3 84 nfim p [˙q / p]˙ ψ a b = q
86 83 85 nfralw p q X × Y [˙q / p]˙ ψ a b = q
87 82 86 nfan p χ q X × Y [˙q / p]˙ ψ a b = q
88 eqeq1 p = a b p = q a b = q
89 88 imbi2d p = a b [˙q / p]˙ ψ p = q [˙q / p]˙ ψ a b = q
90 89 ralbidv p = a b q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q q X × Y [˙q / p]˙ ψ a b = q
91 1 90 anbi12d p = a b ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q χ q X × Y [˙q / p]˙ ψ a b = q
92 87 91 rspce a b X × Y χ q X × Y [˙q / p]˙ ψ a b = q p X × Y ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q
93 44 45 81 92 syl12anc a X b Y χ x X y Y θ x y = a b p X × Y ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q
94 93 ex a X b Y χ x X y Y θ x y = a b p X × Y ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q
95 94 rexlimivv a X b Y χ x X y Y θ x y = a b p X × Y ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q
96 42 95 impbii p X × Y ψ q X × Y [˙q / p]˙ ψ p = q a X b Y χ x X y Y θ x y = a b
97 7 96 bitri ∃! p X × Y ψ a X b Y χ x X y Y θ x y = a b