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Theorem boxcutc 7951
Description: The relative complement of a box set restricted on one axis. (Contributed by Stefan O'Rear, 22-Feb-2015.)
Assertion
Ref Expression
boxcutc  |-  ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  ->  ( X_ k  e.  A  B  \ 
X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  C ,  B
) )  =  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B
) )
Distinct variable groups:    A, k    k, X
Allowed substitution hints:    B( k)    C( k)

Proof of Theorem boxcutc
Dummy variables  l  m  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eldifi 3732 . . 3  |-  ( z  e.  ( X_ k  e.  A  B  \  X_ k  e.  A  if (
k  =  X ,  C ,  B )
)  ->  z  e.  X_ k  e.  A  B
)
21adantl 482 . 2  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  ( X_ k  e.  A  B  \ 
X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  C ,  B
) ) )  -> 
z  e.  X_ k  e.  A  B )
3 sseq1 3626 . . . . . 6  |-  ( ( B  \  C )  =  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B )  -> 
( ( B  \  C )  C_  B  <->  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B
)  C_  B )
)
4 sseq1 3626 . . . . . 6  |-  ( B  =  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B )  -> 
( B  C_  B  <->  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B
)  C_  B )
)
5 difss 3737 . . . . . 6  |-  ( B 
\  C )  C_  B
6 ssid 3624 . . . . . 6  |-  B  C_  B
73, 4, 5, 6keephyp 4152 . . . . 5  |-  if ( k  =  X , 
( B  \  C
) ,  B ) 
C_  B
87rgenw 2924 . . . 4  |-  A. k  e.  A  if (
k  =  X , 
( B  \  C
) ,  B ) 
C_  B
9 ss2ixp 7921 . . . 4  |-  ( A. k  e.  A  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B
)  C_  B  ->  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B
)  C_  X_ k  e.  A  B )
108, 9mp1i 13 . . 3  |-  ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  ->  X_ k  e.  A  if (
k  =  X , 
( B  \  C
) ,  B ) 
C_  X_ k  e.  A  B )
1110sselda 3603 . 2  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B ) )  ->  z  e.  X_ k  e.  A  B
)
12 ixpfn 7914 . . . . . . . . 9  |-  ( z  e.  X_ k  e.  A  B  ->  z  Fn  A
)
1312adantl 482 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  -> 
z  Fn  A )
1413biantrurd 529 . . . . . . 7  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  -> 
( A. k  e.  A  ( z `  k )  e.  if ( k  =  X ,  C ,  B
)  <->  ( z  Fn  A  /\  A. k  e.  A  ( z `  k )  e.  if ( k  =  X ,  C ,  B
) ) ) )
15 vex 3203 . . . . . . . 8  |-  z  e. 
_V
1615elixp 7915 . . . . . . 7  |-  ( z  e.  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  C ,  B
)  <->  ( z  Fn  A  /\  A. k  e.  A  ( z `  k )  e.  if ( k  =  X ,  C ,  B
) ) )
1714, 16syl6rbbr 279 . . . . . 6  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  -> 
( z  e.  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  C ,  B
)  <->  A. k  e.  A  ( z `  k
)  e.  if ( k  =  X ,  C ,  B )
) )
1817notbid 308 . . . . 5  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  -> 
( -.  z  e.  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  C ,  B
)  <->  -.  A. k  e.  A  ( z `  k )  e.  if ( k  =  X ,  C ,  B
) ) )
19 rexnal 2995 . . . . . 6  |-  ( E. k  e.  A  -.  ( z `  k
)  e.  if ( k  =  X ,  C ,  B )  <->  -. 
A. k  e.  A  ( z `  k
)  e.  if ( k  =  X ,  C ,  B )
)
20 eleq2 2690 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
[_ m  /  k ]_ B  \  [_ m  /  k ]_ C
)  =  if ( m  =  X , 
( [_ m  /  k ]_ B  \  [_ m  /  k ]_ C
) ,  [_ m  /  k ]_ B
)  ->  ( (
z `  m )  e.  ( [_ m  / 
k ]_ B  \  [_ m  /  k ]_ C
)  <->  ( z `  m )  e.  if ( m  =  X ,  ( [_ m  /  k ]_ B  \ 
[_ m  /  k ]_ C ) ,  [_ m  /  k ]_ B
) ) )
21 eleq2 2690 . . . . . . . . . 10  |-  ( [_ m  /  k ]_ B  =  if ( m  =  X ,  ( [_ m  /  k ]_ B  \ 
[_ m  /  k ]_ C ) ,  [_ m  /  k ]_ B
)  ->  ( (
z `  m )  e.  [_ m  /  k ]_ B  <->  ( z `  m )  e.  if ( m  =  X ,  ( [_ m  /  k ]_ B  \ 
[_ m  /  k ]_ C ) ,  [_ m  /  k ]_ B
) ) )
22 eleq2 2690 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( [_ l  /  k ]_ C  =  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B )  ->  (
( z `  l
)  e.  [_ l  /  k ]_ C  <->  ( z `  l )  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B ) ) )
23 eleq2 2690 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( [_ l  /  k ]_ B  =  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B )  ->  (
( z `  l
)  e.  [_ l  /  k ]_ B  <->  ( z `  l )  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B ) ) )
24 simpl 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  ->  X  e.  A )
2515elixp 7915 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( z  e.  X_ k  e.  A  B 
<->  ( z  Fn  A  /\  A. k  e.  A  ( z `  k
)  e.  B ) )
2625simprbi 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( z  e.  X_ k  e.  A  B  ->  A. k  e.  A  ( z `  k
)  e.  B )
27 nfv 1843 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  F/ l ( z `  k
)  e.  B
28 nfcsb1v 3549 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  F/_ k [_ l  /  k ]_ B
2928nfel2 2781 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  F/ k ( z `  l
)  e.  [_ l  /  k ]_ B
30 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( k  =  l  ->  (
z `  k )  =  ( z `  l ) )
31 csbeq1a 3542 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27  |-  ( k  =  l  ->  B  =  [_ l  /  k ]_ B )
3230, 31eleq12d 2695 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( k  =  l  ->  (
( z `  k
)  e.  B  <->  ( z `  l )  e.  [_ l  /  k ]_ B
) )
3327, 29, 32cbvral 3167 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( A. k  e.  A  (
z `  k )  e.  B  <->  A. l  e.  A  ( z `  l
)  e.  [_ l  /  k ]_ B
)
3426, 33sylib 208 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( z  e.  X_ k  e.  A  B  ->  A. l  e.  A  ( z `  l
)  e.  [_ l  /  k ]_ B
)
35 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( l  =  X  ->  (
z `  l )  =  ( z `  X ) )
36 csbeq1 3536 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26  |-  ( l  =  X  ->  [_ l  /  k ]_ B  =  [_ X  /  k ]_ B )
3735, 36eleq12d 2695 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25  |-  ( l  =  X  ->  (
( z `  l
)  e.  [_ l  /  k ]_ B  <->  ( z `  X )  e.  [_ X  / 
k ]_ B ) )
3837rspcva 3307 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24  |-  ( ( X  e.  A  /\  A. l  e.  A  ( z `  l )  e.  [_ l  / 
k ]_ B )  -> 
( z `  X
)  e.  [_ X  /  k ]_ B
)
3924, 34, 38syl2an 494 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  -> 
( z `  X
)  e.  [_ X  /  k ]_ B
)
40 neldif 3735 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( ( ( z `  X
)  e.  [_ X  /  k ]_ B  /\  -.  ( z `  X )  e.  (
[_ X  /  k ]_ B  \  [_ X  /  k ]_ C
) )  ->  (
z `  X )  e.  [_ X  /  k ]_ C )
4139, 40sylan 488 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B
)  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B
)  /\  -.  (
z `  X )  e.  ( [_ X  / 
k ]_ B  \  [_ X  /  k ]_ C
) )  ->  (
z `  X )  e.  [_ X  /  k ]_ C )
4241adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  /\  -.  ( z `  X
)  e.  ( [_ X  /  k ]_ B  \ 
[_ X  /  k ]_ C ) )  /\  l  e.  A )  ->  ( z `  X
)  e.  [_ X  /  k ]_ C
)
43 csbeq1 3536 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( l  =  X  ->  [_ l  /  k ]_ C  =  [_ X  /  k ]_ C )
4435, 43eleq12d 2695 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( l  =  X  ->  (
( z `  l
)  e.  [_ l  /  k ]_ C  <->  ( z `  X )  e.  [_ X  / 
k ]_ C ) )
4542, 44syl5ibrcom 237 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  /\  -.  ( z `  X
)  e.  ( [_ X  /  k ]_ B  \ 
[_ X  /  k ]_ C ) )  /\  l  e.  A )  ->  ( l  =  X  ->  ( z `  l )  e.  [_ l  /  k ]_ C
) )
4645imp 445 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  /\  -.  ( z `  X
)  e.  ( [_ X  /  k ]_ B  \ 
[_ X  /  k ]_ C ) )  /\  l  e.  A )  /\  l  =  X
)  ->  ( z `  l )  e.  [_ l  /  k ]_ C
)
4734ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B
)  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B
)  /\  -.  (
z `  X )  e.  ( [_ X  / 
k ]_ B  \  [_ X  /  k ]_ C
) )  ->  A. l  e.  A  ( z `  l )  e.  [_ l  /  k ]_ B
)
4847r19.21bi 2932 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  /\  -.  ( z `  X
)  e.  ( [_ X  /  k ]_ B  \ 
[_ X  /  k ]_ C ) )  /\  l  e.  A )  ->  ( z `  l
)  e.  [_ l  /  k ]_ B
)
4948adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  /\  -.  ( z `  X
)  e.  ( [_ X  /  k ]_ B  \ 
[_ X  /  k ]_ C ) )  /\  l  e.  A )  /\  -.  l  =  X )  ->  ( z `  l )  e.  [_ l  /  k ]_ B
)
5022, 23, 46, 49ifbothda 4123 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  /\  -.  ( z `  X
)  e.  ( [_ X  /  k ]_ B  \ 
[_ X  /  k ]_ C ) )  /\  l  e.  A )  ->  ( z `  l
)  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
) )
5150ralrimiva 2966 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B
)  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B
)  /\  -.  (
z `  X )  e.  ( [_ X  / 
k ]_ B  \  [_ X  /  k ]_ C
) )  ->  A. l  e.  A  ( z `  l )  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  / 
k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
) )
52 dfral2 2994 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( A. l  e.  A  (
z `  l )  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B )  <->  -.  E. l  e.  A  -.  (
z `  l )  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B ) )
5351, 52sylib 208 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B
)  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B
)  /\  -.  (
z `  X )  e.  ( [_ X  / 
k ]_ B  \  [_ X  /  k ]_ C
) )  ->  -.  E. l  e.  A  -.  ( z `  l
)  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
) )
5453ex 450 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  -> 
( -.  ( z `
 X )  e.  ( [_ X  / 
k ]_ B  \  [_ X  /  k ]_ C
)  ->  -.  E. l  e.  A  -.  (
z `  l )  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B ) ) )
5554con4d 114 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  -> 
( E. l  e.  A  -.  ( z `
 l )  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B )  ->  (
z `  X )  e.  ( [_ X  / 
k ]_ B  \  [_ X  /  k ]_ C
) ) )
5655imp 445 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B
)  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B
)  /\  E. l  e.  A  -.  (
z `  l )  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B ) )  -> 
( z `  X
)  e.  ( [_ X  /  k ]_ B  \ 
[_ X  /  k ]_ C ) )
5756adantr 481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  /\  E. l  e.  A  -.  ( z `  l
)  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
) )  /\  m  e.  A )  ->  (
z `  X )  e.  ( [_ X  / 
k ]_ B  \  [_ X  /  k ]_ C
) )
58 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( m  =  X  ->  (
z `  m )  =  ( z `  X ) )
59 csbeq1 3536 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( m  =  X  ->  [_ m  /  k ]_ B  =  [_ X  /  k ]_ B )
60 csbeq1 3536 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( m  =  X  ->  [_ m  /  k ]_ C  =  [_ X  /  k ]_ C )
6159, 60difeq12d 3729 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( m  =  X  ->  ( [_ m  /  k ]_ B  \  [_ m  /  k ]_ C
)  =  ( [_ X  /  k ]_ B  \ 
[_ X  /  k ]_ C ) )
6258, 61eleq12d 2695 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( m  =  X  ->  (
( z `  m
)  e.  ( [_ m  /  k ]_ B  \ 
[_ m  /  k ]_ C )  <->  ( z `  X )  e.  (
[_ X  /  k ]_ B  \  [_ X  /  k ]_ C
) ) )
6357, 62syl5ibrcom 237 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  /\  E. l  e.  A  -.  ( z `  l
)  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
) )  /\  m  e.  A )  ->  (
m  =  X  -> 
( z `  m
)  e.  ( [_ m  /  k ]_ B  \ 
[_ m  /  k ]_ C ) ) )
6463imp 445 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  /\  E. l  e.  A  -.  ( z `  l
)  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
) )  /\  m  e.  A )  /\  m  =  X )  ->  (
z `  m )  e.  ( [_ m  / 
k ]_ B  \  [_ m  /  k ]_ C
) )
65 nfv 1843 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  F/ m
( z `  k
)  e.  B
66 nfcsb1v 3549 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  F/_ k [_ m  /  k ]_ B
6766nfel2 2781 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  F/ k ( z `  m
)  e.  [_ m  /  k ]_ B
68 fveq2 6191 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  =  m  ->  (
z `  k )  =  ( z `  m ) )
69 csbeq1a 3542 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( k  =  m  ->  B  =  [_ m  /  k ]_ B )
7068, 69eleq12d 2695 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( k  =  m  ->  (
( z `  k
)  e.  B  <->  ( z `  m )  e.  [_ m  /  k ]_ B
) )
7165, 67, 70cbvral 3167 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( A. k  e.  A  (
z `  k )  e.  B  <->  A. m  e.  A  ( z `  m
)  e.  [_ m  /  k ]_ B
)
7226, 71sylib 208 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  e.  X_ k  e.  A  B  ->  A. m  e.  A  ( z `  m
)  e.  [_ m  /  k ]_ B
)
7372ad2antlr 763 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B
)  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B
)  /\  E. l  e.  A  -.  (
z `  l )  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B ) )  ->  A. m  e.  A  ( z `  m
)  e.  [_ m  /  k ]_ B
)
7473r19.21bi 2932 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  /\  E. l  e.  A  -.  ( z `  l
)  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
) )  /\  m  e.  A )  ->  (
z `  m )  e.  [_ m  /  k ]_ B )
7574adantr 481 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  /\  E. l  e.  A  -.  ( z `  l
)  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
) )  /\  m  e.  A )  /\  -.  m  =  X )  ->  ( z `  m
)  e.  [_ m  /  k ]_ B
)
7620, 21, 64, 75ifbothda 4123 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  /\  E. l  e.  A  -.  ( z `  l
)  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
) )  /\  m  e.  A )  ->  (
z `  m )  e.  if ( m  =  X ,  ( [_ m  /  k ]_ B  \ 
[_ m  /  k ]_ C ) ,  [_ m  /  k ]_ B
) )
7776ralrimiva 2966 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B
)  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B
)  /\  E. l  e.  A  -.  (
z `  l )  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B ) )  ->  A. m  e.  A  ( z `  m
)  e.  if ( m  =  X , 
( [_ m  /  k ]_ B  \  [_ m  /  k ]_ C
) ,  [_ m  /  k ]_ B
) )
78 simpll 790 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  ->  X  e.  A )
79 iftrue 4092 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( m  =  X  ->  if ( m  =  X ,  ( [_ m  /  k ]_ B  \ 
[_ m  /  k ]_ C ) ,  [_ m  /  k ]_ B
)  =  ( [_ m  /  k ]_ B  \ 
[_ m  /  k ]_ C ) )
8079, 61eqtrd 2656 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( m  =  X  ->  if ( m  =  X ,  ( [_ m  /  k ]_ B  \ 
[_ m  /  k ]_ C ) ,  [_ m  /  k ]_ B
)  =  ( [_ X  /  k ]_ B  \ 
[_ X  /  k ]_ C ) )
8158, 80eleq12d 2695 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( m  =  X  ->  (
( z `  m
)  e.  if ( m  =  X , 
( [_ m  /  k ]_ B  \  [_ m  /  k ]_ C
) ,  [_ m  /  k ]_ B
)  <->  ( z `  X )  e.  (
[_ X  /  k ]_ B  \  [_ X  /  k ]_ C
) ) )
8281rspcva 3307 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( X  e.  A  /\  A. m  e.  A  ( z `  m )  e.  if ( m  =  X ,  (
[_ m  /  k ]_ B  \  [_ m  /  k ]_ C
) ,  [_ m  /  k ]_ B
) )  ->  (
z `  X )  e.  ( [_ X  / 
k ]_ B  \  [_ X  /  k ]_ C
) )
8378, 82sylan 488 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B
)  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B
)  /\  A. m  e.  A  ( z `  m )  e.  if ( m  =  X ,  ( [_ m  /  k ]_ B  \ 
[_ m  /  k ]_ C ) ,  [_ m  /  k ]_ B
) )  ->  (
z `  X )  e.  ( [_ X  / 
k ]_ B  \  [_ X  /  k ]_ C
) )
8483eldifbd 3587 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B
)  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B
)  /\  A. m  e.  A  ( z `  m )  e.  if ( m  =  X ,  ( [_ m  /  k ]_ B  \ 
[_ m  /  k ]_ C ) ,  [_ m  /  k ]_ B
) )  ->  -.  ( z `  X
)  e.  [_ X  /  k ]_ C
)
85 iftrue 4092 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( l  =  X  ->  if ( l  =  X ,  [_ l  / 
k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
)  =  [_ l  /  k ]_ C
)
8685, 43eqtrd 2656 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( l  =  X  ->  if ( l  =  X ,  [_ l  / 
k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
)  =  [_ X  /  k ]_ C
)
8735, 86eleq12d 2695 . . . . . . . . . . 11  |-  ( l  =  X  ->  (
( z `  l
)  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
)  <->  ( z `  X )  e.  [_ X  /  k ]_ C
) )
8887notbid 308 . . . . . . . . . 10  |-  ( l  =  X  ->  ( -.  ( z `  l
)  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
)  <->  -.  ( z `  X )  e.  [_ X  /  k ]_ C
) )
8988rspcev 3309 . . . . . . . . 9  |-  ( ( X  e.  A  /\  -.  ( z `  X
)  e.  [_ X  /  k ]_ C
)  ->  E. l  e.  A  -.  (
z `  l )  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B ) )
9078, 84, 89syl2an2r 876 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B
)  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B
)  /\  A. m  e.  A  ( z `  m )  e.  if ( m  =  X ,  ( [_ m  /  k ]_ B  \ 
[_ m  /  k ]_ C ) ,  [_ m  /  k ]_ B
) )  ->  E. l  e.  A  -.  (
z `  l )  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B ) )
9177, 90impbida 877 . . . . . . 7  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  -> 
( E. l  e.  A  -.  ( z `
 l )  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B )  <->  A. m  e.  A  ( z `  m )  e.  if ( m  =  X ,  ( [_ m  /  k ]_ B  \ 
[_ m  /  k ]_ C ) ,  [_ m  /  k ]_ B
) ) )
92 nfv 1843 . . . . . . . 8  |-  F/ l  -.  ( z `  k )  e.  if ( k  =  X ,  C ,  B
)
93 nfv 1843 . . . . . . . . . . 11  |-  F/ k  l  =  X
94 nfcsb1v 3549 . . . . . . . . . . 11  |-  F/_ k [_ l  /  k ]_ C
9593, 94, 28nfif 4115 . . . . . . . . . 10  |-  F/_ k if ( l  =  X ,  [_ l  / 
k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
)
9695nfel2 2781 . . . . . . . . 9  |-  F/ k ( z `  l
)  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
)
9796nfn 1784 . . . . . . . 8  |-  F/ k  -.  ( z `  l )  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  / 
k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
)
98 eqeq1 2626 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  l  ->  (
k  =  X  <->  l  =  X ) )
99 csbeq1a 3542 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  l  ->  C  =  [_ l  /  k ]_ C )
10098, 99, 31ifbieq12d 4113 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  l  ->  if ( k  =  X ,  C ,  B
)  =  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
) )
10130, 100eleq12d 2695 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  l  ->  (
( z `  k
)  e.  if ( k  =  X ,  C ,  B )  <->  ( z `  l )  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B ) ) )
102101notbid 308 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  l  ->  ( -.  ( z `  k
)  e.  if ( k  =  X ,  C ,  B )  <->  -.  ( z `  l
)  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
) ) )
10392, 97, 102cbvrex 3168 . . . . . . 7  |-  ( E. k  e.  A  -.  ( z `  k
)  e.  if ( k  =  X ,  C ,  B )  <->  E. l  e.  A  -.  ( z `  l
)  e.  if ( l  =  X ,  [_ l  /  k ]_ C ,  [_ l  /  k ]_ B
) )
104 nfv 1843 . . . . . . . 8  |-  F/ m
( z `  k
)  e.  if ( k  =  X , 
( B  \  C
) ,  B )
105 nfv 1843 . . . . . . . . . 10  |-  F/ k  m  =  X
106 nfcsb1v 3549 . . . . . . . . . . 11  |-  F/_ k [_ m  /  k ]_ C
10766, 106nfdif 3731 . . . . . . . . . 10  |-  F/_ k
( [_ m  /  k ]_ B  \  [_ m  /  k ]_ C
)
108105, 107, 66nfif 4115 . . . . . . . . 9  |-  F/_ k if ( m  =  X ,  ( [_ m  /  k ]_ B  \ 
[_ m  /  k ]_ C ) ,  [_ m  /  k ]_ B
)
109108nfel2 2781 . . . . . . . 8  |-  F/ k ( z `  m
)  e.  if ( m  =  X , 
( [_ m  /  k ]_ B  \  [_ m  /  k ]_ C
) ,  [_ m  /  k ]_ B
)
110 eqeq1 2626 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  m  ->  (
k  =  X  <->  m  =  X ) )
111 csbeq1a 3542 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  m  ->  C  =  [_ m  /  k ]_ C )
11269, 111difeq12d 3729 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  m  ->  ( B  \  C )  =  ( [_ m  / 
k ]_ B  \  [_ m  /  k ]_ C
) )
113110, 112, 69ifbieq12d 4113 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  m  ->  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B
)  =  if ( m  =  X , 
( [_ m  /  k ]_ B  \  [_ m  /  k ]_ C
) ,  [_ m  /  k ]_ B
) )
11468, 113eleq12d 2695 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  m  ->  (
( z `  k
)  e.  if ( k  =  X , 
( B  \  C
) ,  B )  <-> 
( z `  m
)  e.  if ( m  =  X , 
( [_ m  /  k ]_ B  \  [_ m  /  k ]_ C
) ,  [_ m  /  k ]_ B
) ) )
115104, 109, 114cbvral 3167 . . . . . . 7  |-  ( A. k  e.  A  (
z `  k )  e.  if ( k  =  X ,  ( B 
\  C ) ,  B )  <->  A. m  e.  A  ( z `  m )  e.  if ( m  =  X ,  ( [_ m  /  k ]_ B  \ 
[_ m  /  k ]_ C ) ,  [_ m  /  k ]_ B
) )
11691, 103, 1153bitr4g 303 . . . . . 6  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  -> 
( E. k  e.  A  -.  ( z `
 k )  e.  if ( k  =  X ,  C ,  B )  <->  A. k  e.  A  ( z `  k )  e.  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B
) ) )
11719, 116syl5bbr 274 . . . . 5  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  -> 
( -.  A. k  e.  A  ( z `  k )  e.  if ( k  =  X ,  C ,  B
)  <->  A. k  e.  A  ( z `  k
)  e.  if ( k  =  X , 
( B  \  C
) ,  B ) ) )
11818, 117bitrd 268 . . . 4  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  -> 
( -.  z  e.  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  C ,  B
)  <->  A. k  e.  A  ( z `  k
)  e.  if ( k  =  X , 
( B  \  C
) ,  B ) ) )
119 ibar 525 . . . . 5  |-  ( z  e.  X_ k  e.  A  B  ->  ( -.  z  e.  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  C ,  B
)  <->  ( z  e.  X_ k  e.  A  B  /\  -.  z  e.  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  C ,  B
) ) ) )
120119adantl 482 . . . 4  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  -> 
( -.  z  e.  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  C ,  B
)  <->  ( z  e.  X_ k  e.  A  B  /\  -.  z  e.  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  C ,  B
) ) ) )
12113biantrurd 529 . . . 4  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  -> 
( A. k  e.  A  ( z `  k )  e.  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B
)  <->  ( z  Fn  A  /\  A. k  e.  A  ( z `  k )  e.  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B
) ) ) )
122118, 120, 1213bitr3d 298 . . 3  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  -> 
( ( z  e.  X_ k  e.  A  B  /\  -.  z  e.  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  C ,  B
) )  <->  ( z  Fn  A  /\  A. k  e.  A  ( z `  k )  e.  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B
) ) ) )
123 eldif 3584 . . 3  |-  ( z  e.  ( X_ k  e.  A  B  \  X_ k  e.  A  if (
k  =  X ,  C ,  B )
)  <->  ( z  e.  X_ k  e.  A  B  /\  -.  z  e.  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  C ,  B
) ) )
12415elixp 7915 . . 3  |-  ( z  e.  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B
)  <->  ( z  Fn  A  /\  A. k  e.  A  ( z `  k )  e.  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B
) ) )
125122, 123, 1243bitr4g 303 . 2  |-  ( ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  /\  z  e.  X_ k  e.  A  B )  -> 
( z  e.  (
X_ k  e.  A  B  \  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  C ,  B
) )  <->  z  e.  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B
) ) )
1262, 11, 125eqrdav 2621 1  |-  ( ( X  e.  A  /\  A. k  e.  A  C  C_  B )  ->  ( X_ k  e.  A  B  \ 
X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  C ,  B
) )  =  X_ k  e.  A  if ( k  =  X ,  ( B  \  C ) ,  B
) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 196    /\ wa 384    = wceq 1483    e. wcel 1990   A.wral 2912   E.wrex 2913   [_csb 3533    \ cdif 3571    C_ wss 3574   ifcif 4086    Fn wfn 5883   ` cfv 5888   X_cixp 7908
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ral 2917  df-rex 2918  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-nul 3916  df-if 4087  df-sn 4178  df-pr 4180  df-op 4184  df-uni 4437  df-br 4654  df-opab 4713  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-fv 5896  df-ixp 7909
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