Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
1 |
|
4cycl2v2nb |
⊢ ( ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐶 , 𝐷 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐷 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ) → ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝐷 } , { 𝐷 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ) |
2 |
|
preq2 |
⊢ ( 𝑥 = 𝐵 → { 𝐴 , 𝑥 } = { 𝐴 , 𝐵 } ) |
3 |
|
preq1 |
⊢ ( 𝑥 = 𝐵 → { 𝑥 , 𝐶 } = { 𝐵 , 𝐶 } ) |
4 |
2 3
|
preq12d |
⊢ ( 𝑥 = 𝐵 → { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } = { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ) |
5 |
4
|
sseq1d |
⊢ ( 𝑥 = 𝐵 → ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ) |
6 |
5
|
anbi1d |
⊢ ( 𝑥 = 𝐵 → ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ↔ ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ) ) |
7 |
|
neeq1 |
⊢ ( 𝑥 = 𝐵 → ( 𝑥 ≠ 𝑦 ↔ 𝐵 ≠ 𝑦 ) ) |
8 |
6 7
|
anbi12d |
⊢ ( 𝑥 = 𝐵 → ( ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦 ) ↔ ( ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝐵 ≠ 𝑦 ) ) ) |
9 |
|
preq2 |
⊢ ( 𝑦 = 𝐷 → { 𝐴 , 𝑦 } = { 𝐴 , 𝐷 } ) |
10 |
|
preq1 |
⊢ ( 𝑦 = 𝐷 → { 𝑦 , 𝐶 } = { 𝐷 , 𝐶 } ) |
11 |
9 10
|
preq12d |
⊢ ( 𝑦 = 𝐷 → { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } = { { 𝐴 , 𝐷 } , { 𝐷 , 𝐶 } } ) |
12 |
11
|
sseq1d |
⊢ ( 𝑦 = 𝐷 → ( { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ { { 𝐴 , 𝐷 } , { 𝐷 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ) |
13 |
12
|
anbi2d |
⊢ ( 𝑦 = 𝐷 → ( ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ↔ ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝐷 } , { 𝐷 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ) ) |
14 |
|
neeq2 |
⊢ ( 𝑦 = 𝐷 → ( 𝐵 ≠ 𝑦 ↔ 𝐵 ≠ 𝐷 ) ) |
15 |
13 14
|
anbi12d |
⊢ ( 𝑦 = 𝐷 → ( ( ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝐵 ≠ 𝑦 ) ↔ ( ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝐷 } , { 𝐷 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ) ) ) |
16 |
8 15
|
rspc2ev |
⊢ ( ( 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉 ∧ ( ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝐷 } , { 𝐷 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ) ) → ∃ 𝑥 ∈ 𝑉 ∃ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦 ) ) |
17 |
16
|
3expa |
⊢ ( ( ( 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉 ) ∧ ( ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝐷 } , { 𝐷 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ) ) → ∃ 𝑥 ∈ 𝑉 ∃ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦 ) ) |
18 |
17
|
expcom |
⊢ ( ( ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝐷 } , { 𝐷 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ) → ( ( 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉 ) → ∃ 𝑥 ∈ 𝑉 ∃ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦 ) ) ) |
19 |
18
|
ex |
⊢ ( ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝐷 } , { 𝐷 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → ( 𝐵 ≠ 𝐷 → ( ( 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉 ) → ∃ 𝑥 ∈ 𝑉 ∃ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦 ) ) ) ) |
20 |
19
|
com13 |
⊢ ( ( 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉 ) → ( 𝐵 ≠ 𝐷 → ( ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝐷 } , { 𝐷 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → ∃ 𝑥 ∈ 𝑉 ∃ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦 ) ) ) ) |
21 |
20
|
3impia |
⊢ ( ( 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ) → ( ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝐷 } , { 𝐷 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → ∃ 𝑥 ∈ 𝑉 ∃ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦 ) ) ) |
22 |
21
|
impcom |
⊢ ( ( ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝐷 } , { 𝐷 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ( 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ) ) → ∃ 𝑥 ∈ 𝑉 ∃ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦 ) ) |
23 |
|
rexnal |
⊢ ( ∃ 𝑥 ∈ 𝑉 ¬ ∀ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → 𝑥 = 𝑦 ) ↔ ¬ ∀ 𝑥 ∈ 𝑉 ∀ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → 𝑥 = 𝑦 ) ) |
24 |
|
rexnal |
⊢ ( ∃ 𝑦 ∈ 𝑉 ¬ ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → 𝑥 = 𝑦 ) ↔ ¬ ∀ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → 𝑥 = 𝑦 ) ) |
25 |
|
annim |
⊢ ( ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦 ) ↔ ¬ ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → 𝑥 = 𝑦 ) ) |
26 |
|
df-ne |
⊢ ( 𝑥 ≠ 𝑦 ↔ ¬ 𝑥 = 𝑦 ) |
27 |
26
|
bicomi |
⊢ ( ¬ 𝑥 = 𝑦 ↔ 𝑥 ≠ 𝑦 ) |
28 |
27
|
anbi2i |
⊢ ( ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦 ) ↔ ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦 ) ) |
29 |
25 28
|
bitr3i |
⊢ ( ¬ ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → 𝑥 = 𝑦 ) ↔ ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦 ) ) |
30 |
29
|
rexbii |
⊢ ( ∃ 𝑦 ∈ 𝑉 ¬ ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → 𝑥 = 𝑦 ) ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦 ) ) |
31 |
24 30
|
bitr3i |
⊢ ( ¬ ∀ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → 𝑥 = 𝑦 ) ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦 ) ) |
32 |
31
|
rexbii |
⊢ ( ∃ 𝑥 ∈ 𝑉 ¬ ∀ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → 𝑥 = 𝑦 ) ↔ ∃ 𝑥 ∈ 𝑉 ∃ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦 ) ) |
33 |
23 32
|
bitr3i |
⊢ ( ¬ ∀ 𝑥 ∈ 𝑉 ∀ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → 𝑥 = 𝑦 ) ↔ ∃ 𝑥 ∈ 𝑉 ∃ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ 𝑥 ≠ 𝑦 ) ) |
34 |
22 33
|
sylibr |
⊢ ( ( ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝐷 } , { 𝐷 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ( 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ) ) → ¬ ∀ 𝑥 ∈ 𝑉 ∀ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → 𝑥 = 𝑦 ) ) |
35 |
34
|
intnand |
⊢ ( ( ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝐷 } , { 𝐷 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ( 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ) ) → ¬ ( ∃ 𝑥 ∈ 𝑉 { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑉 ∀ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → 𝑥 = 𝑦 ) ) ) |
36 |
|
preq2 |
⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → { 𝐴 , 𝑥 } = { 𝐴 , 𝑦 } ) |
37 |
|
preq1 |
⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → { 𝑥 , 𝐶 } = { 𝑦 , 𝐶 } ) |
38 |
36 37
|
preq12d |
⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } = { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ) |
39 |
38
|
sseq1d |
⊢ ( 𝑥 = 𝑦 → ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ) |
40 |
39
|
reu4 |
⊢ ( ∃! 𝑥 ∈ 𝑉 { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ↔ ( ∃ 𝑥 ∈ 𝑉 { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ ∀ 𝑥 ∈ 𝑉 ∀ 𝑦 ∈ 𝑉 ( ( { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝑦 } , { 𝑦 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) → 𝑥 = 𝑦 ) ) ) |
41 |
35 40
|
sylnibr |
⊢ ( ( ( { { 𝐴 , 𝐵 } , { 𝐵 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ∧ { { 𝐴 , 𝐷 } , { 𝐷 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) ∧ ( 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ) ) → ¬ ∃! 𝑥 ∈ 𝑉 { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) |
42 |
1 41
|
stoic3 |
⊢ ( ( ( { 𝐴 , 𝐵 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐵 , 𝐶 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( { 𝐶 , 𝐷 } ∈ 𝐸 ∧ { 𝐷 , 𝐴 } ∈ 𝐸 ) ∧ ( 𝐵 ∈ 𝑉 ∧ 𝐷 ∈ 𝑉 ∧ 𝐵 ≠ 𝐷 ) ) → ¬ ∃! 𝑥 ∈ 𝑉 { { 𝐴 , 𝑥 } , { 𝑥 , 𝐶 } } ⊆ 𝐸 ) |