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Theorem upciclem1

Description: Lemma for upcic , upeu , and upeu2 . (Contributed by Zhi Wang, 16-Sep-2025) (Proof shortened by Zhi Wang, 5-Nov-2025)

Ref Expression
Hypotheses upciclem1.1 ⊢ φ → ∀ y ∈ B ∀ n ∈ Z J F ⁡ y ∃! k ∈ X H y n = X G y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ y M
upciclem1.y ⊢ φ → Y ∈ B
upciclem1.n ⊢ φ → N ∈ Z J F ⁡ Y
Assertion upciclem1 ⊢ φ → ∃! l ∈ X H Y N = X G Y ⁡ l Z F ⁡ X O F ⁡ Y M

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 upciclem1.1 ⊢ φ → ∀ y ∈ B ∀ n ∈ Z J F ⁡ y ∃! k ∈ X H y n = X G y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ y M
2 upciclem1.y ⊢ φ → Y ∈ B
3 upciclem1.n ⊢ φ → N ∈ Z J F ⁡ Y
4 eqeq1 ⊢ n = N → n = X G Y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ Y M ↔ N = X G Y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ Y M
5 4 reubidv ⊢ n = N → ∃! k ∈ X H Y n = X G Y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ Y M ↔ ∃! k ∈ X H Y N = X G Y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ Y M
6 fveq2 ⊢ y = Y → F ⁡ y = F ⁡ Y
7 6 oveq2d ⊢ y = Y → Z J F ⁡ y = Z J F ⁡ Y
8 oveq2 ⊢ y = Y → X H y = X H Y
9 6 oveq2d ⊢ y = Y → Z F ⁡ X O F ⁡ y = Z F ⁡ X O F ⁡ Y
10 oveq2 ⊢ y = Y → X G y = X G Y
11 10 fveq1d ⊢ y = Y → X G y ⁡ k = X G Y ⁡ k
12 eqidd ⊢ y = Y → M = M
13 9 11 12 oveq123d ⊢ y = Y → X G y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ y M = X G Y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ Y M
14 13 eqeq2d ⊢ y = Y → n = X G y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ y M ↔ n = X G Y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ Y M
15 8 14 reueqbidv ⊢ y = Y → ∃! k ∈ X H y n = X G y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ y M ↔ ∃! k ∈ X H Y n = X G Y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ Y M
16 7 15 raleqbidv ⊢ y = Y → ∀ n ∈ Z J F ⁡ y ∃! k ∈ X H y n = X G y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ y M ↔ ∀ n ∈ Z J F ⁡ Y ∃! k ∈ X H Y n = X G Y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ Y M
17 16 1 2 rspcdva ⊢ φ → ∀ n ∈ Z J F ⁡ Y ∃! k ∈ X H Y n = X G Y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ Y M
18 5 17 3 rspcdva ⊢ φ → ∃! k ∈ X H Y N = X G Y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ Y M
19 fveq2 ⊢ k = m → X G Y ⁡ k = X G Y ⁡ m
20 19 oveq1d ⊢ k = m → X G Y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ Y M = X G Y ⁡ m Z F ⁡ X O F ⁡ Y M
21 20 eqeq2d ⊢ k = m → N = X G Y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ Y M ↔ N = X G Y ⁡ m Z F ⁡ X O F ⁡ Y M
22 21 cbvreuvw ⊢ ∃! k ∈ X H Y N = X G Y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ Y M ↔ ∃! m ∈ X H Y N = X G Y ⁡ m Z F ⁡ X O F ⁡ Y M
23 fveq2 ⊢ m = l → X G Y ⁡ m = X G Y ⁡ l
24 23 oveq1d ⊢ m = l → X G Y ⁡ m Z F ⁡ X O F ⁡ Y M = X G Y ⁡ l Z F ⁡ X O F ⁡ Y M
25 24 eqeq2d ⊢ m = l → N = X G Y ⁡ m Z F ⁡ X O F ⁡ Y M ↔ N = X G Y ⁡ l Z F ⁡ X O F ⁡ Y M
26 25 cbvreuvw ⊢ ∃! m ∈ X H Y N = X G Y ⁡ m Z F ⁡ X O F ⁡ Y M ↔ ∃! l ∈ X H Y N = X G Y ⁡ l Z F ⁡ X O F ⁡ Y M
27 22 26 bitri ⊢ ∃! k ∈ X H Y N = X G Y ⁡ k Z F ⁡ X O F ⁡ Y M ↔ ∃! l ∈ X H Y N = X G Y ⁡ l Z F ⁡ X O F ⁡ Y M
28 18 27 sylib ⊢ φ → ∃! l ∈ X H Y N = X G Y ⁡ l Z F ⁡ X O F ⁡ Y M