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Theorem iiner 6968
Description: The intersection of a nonempty family of equivalence relations is an equivalence relation. (Contributed by Mario Carneiro, 27-Sep-2015.)
Assertion
Ref Expression
iiner  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  ->  |^|_ x  e.  A  R  Er  B )
Distinct variable groups:    x, A    x, B
Allowed substitution hint:    R( x)

Proof of Theorem iiner
Dummy variables  v  u  w are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 r19.2z 3709 . . . 4  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  ->  E. x  e.  A  R  Er  B )
2 errel 6906 . . . . . 6  |-  ( R  Er  B  ->  Rel  R )
3 df-rel 4877 . . . . . 6  |-  ( Rel 
R  <->  R  C_  ( _V 
X.  _V ) )
42, 3sylib 189 . . . . 5  |-  ( R  Er  B  ->  R  C_  ( _V  X.  _V ) )
54reximi 2805 . . . 4  |-  ( E. x  e.  A  R  Er  B  ->  E. x  e.  A  R  C_  ( _V  X.  _V ) )
6 iinss 4134 . . . 4  |-  ( E. x  e.  A  R  C_  ( _V  X.  _V )  ->  |^|_ x  e.  A  R  C_  ( _V  X.  _V ) )
71, 5, 63syl 19 . . 3  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  ->  |^|_ x  e.  A  R  C_  ( _V  X.  _V ) )
8 df-rel 4877 . . 3  |-  ( Rel  |^|_ x  e.  A  R  <->  |^|_
x  e.  A  R  C_  ( _V  X.  _V ) )
97, 8sylibr 204 . 2  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  ->  Rel  |^|_
x  e.  A  R
)
10 id 20 . . . . . . . . 9  |-  ( R  Er  B  ->  R  Er  B )
1110ersymb 6911 . . . . . . . 8  |-  ( R  Er  B  ->  (
u R v  <->  v R u ) )
1211biimpd 199 . . . . . . 7  |-  ( R  Er  B  ->  (
u R v  -> 
v R u ) )
13 df-br 4205 . . . . . . 7  |-  ( u R v  <->  <. u ,  v >.  e.  R
)
14 df-br 4205 . . . . . . 7  |-  ( v R u  <->  <. v ,  u >.  e.  R
)
1512, 13, 143imtr3g 261 . . . . . 6  |-  ( R  Er  B  ->  ( <. u ,  v >.  e.  R  ->  <. v ,  u >.  e.  R
) )
1615ral2imi 2774 . . . . 5  |-  ( A. x  e.  A  R  Er  B  ->  ( A. x  e.  A  <. u ,  v >.  e.  R  ->  A. x  e.  A  <. v ,  u >.  e.  R ) )
1716adantl 453 . . . 4  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  ->  ( A. x  e.  A  <. u ,  v >.  e.  R  ->  A. x  e.  A  <. v ,  u >.  e.  R
) )
18 df-br 4205 . . . . 5  |-  ( u
|^|_ x  e.  A  R v  <->  <. u ,  v >.  e.  |^|_ x  e.  A  R )
19 opex 4419 . . . . . 6  |-  <. u ,  v >.  e.  _V
20 eliin 4090 . . . . . 6  |-  ( <.
u ,  v >.  e.  _V  ->  ( <. u ,  v >.  e.  |^|_ x  e.  A  R  <->  A. x  e.  A  <. u ,  v >.  e.  R
) )
2119, 20ax-mp 8 . . . . 5  |-  ( <.
u ,  v >.  e.  |^|_ x  e.  A  R 
<-> 
A. x  e.  A  <. u ,  v >.  e.  R )
2218, 21bitri 241 . . . 4  |-  ( u
|^|_ x  e.  A  R v  <->  A. x  e.  A  <. u ,  v >.  e.  R
)
23 df-br 4205 . . . . 5  |-  ( v
|^|_ x  e.  A  R u  <->  <. v ,  u >.  e.  |^|_ x  e.  A  R )
24 opex 4419 . . . . . 6  |-  <. v ,  u >.  e.  _V
25 eliin 4090 . . . . . 6  |-  ( <.
v ,  u >.  e. 
_V  ->  ( <. v ,  u >.  e.  |^|_ x  e.  A  R  <->  A. x  e.  A  <. v ,  u >.  e.  R
) )
2624, 25ax-mp 8 . . . . 5  |-  ( <.
v ,  u >.  e. 
|^|_ x  e.  A  R 
<-> 
A. x  e.  A  <. v ,  u >.  e.  R )
2723, 26bitri 241 . . . 4  |-  ( v
|^|_ x  e.  A  R u  <->  A. x  e.  A  <. v ,  u >.  e.  R )
2817, 22, 273imtr4g 262 . . 3  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  ->  (
u |^|_ x  e.  A  R v  ->  v |^|_ x  e.  A  R u ) )
2928imp 419 . 2  |-  ( ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  /\  u |^|_ x  e.  A  R
v )  ->  v |^|_ x  e.  A  R u )
30 r19.26 2830 . . . . 5  |-  ( A. x  e.  A  ( <. u ,  v >.  e.  R  /\  <. v ,  w >.  e.  R
)  <->  ( A. x  e.  A  <. u ,  v >.  e.  R  /\  A. x  e.  A  <. v ,  w >.  e.  R ) )
3110ertr 6912 . . . . . . . 8  |-  ( R  Er  B  ->  (
( u R v  /\  v R w )  ->  u R w ) )
32 df-br 4205 . . . . . . . . 9  |-  ( v R w  <->  <. v ,  w >.  e.  R
)
3313, 32anbi12i 679 . . . . . . . 8  |-  ( ( u R v  /\  v R w )  <->  ( <. u ,  v >.  e.  R  /\  <. v ,  w >.  e.  R ) )
34 df-br 4205 . . . . . . . 8  |-  ( u R w  <->  <. u ,  w >.  e.  R
)
3531, 33, 343imtr3g 261 . . . . . . 7  |-  ( R  Er  B  ->  (
( <. u ,  v
>.  e.  R  /\  <. v ,  w >.  e.  R
)  ->  <. u ,  w >.  e.  R
) )
3635ral2imi 2774 . . . . . 6  |-  ( A. x  e.  A  R  Er  B  ->  ( A. x  e.  A  ( <. u ,  v >.  e.  R  /\  <. v ,  w >.  e.  R
)  ->  A. x  e.  A  <. u ,  w >.  e.  R
) )
3736adantl 453 . . . . 5  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  ->  ( A. x  e.  A  ( <. u ,  v
>.  e.  R  /\  <. v ,  w >.  e.  R
)  ->  A. x  e.  A  <. u ,  w >.  e.  R
) )
3830, 37syl5bir 210 . . . 4  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  ->  (
( A. x  e.  A  <. u ,  v
>.  e.  R  /\  A. x  e.  A  <. v ,  w >.  e.  R
)  ->  A. x  e.  A  <. u ,  w >.  e.  R
) )
39 df-br 4205 . . . . . 6  |-  ( v
|^|_ x  e.  A  R w  <->  <. v ,  w >.  e.  |^|_ x  e.  A  R )
40 opex 4419 . . . . . . 7  |-  <. v ,  w >.  e.  _V
41 eliin 4090 . . . . . . 7  |-  ( <.
v ,  w >.  e. 
_V  ->  ( <. v ,  w >.  e.  |^|_ x  e.  A  R  <->  A. x  e.  A  <. v ,  w >.  e.  R
) )
4240, 41ax-mp 8 . . . . . 6  |-  ( <.
v ,  w >.  e. 
|^|_ x  e.  A  R 
<-> 
A. x  e.  A  <. v ,  w >.  e.  R )
4339, 42bitri 241 . . . . 5  |-  ( v
|^|_ x  e.  A  R w  <->  A. x  e.  A  <. v ,  w >.  e.  R )
4422, 43anbi12i 679 . . . 4  |-  ( ( u |^|_ x  e.  A  R v  /\  v |^|_ x  e.  A  R w )  <->  ( A. x  e.  A  <. u ,  v >.  e.  R  /\  A. x  e.  A  <. v ,  w >.  e.  R ) )
45 df-br 4205 . . . . 5  |-  ( u
|^|_ x  e.  A  R w  <->  <. u ,  w >.  e.  |^|_ x  e.  A  R )
46 opex 4419 . . . . . 6  |-  <. u ,  w >.  e.  _V
47 eliin 4090 . . . . . 6  |-  ( <.
u ,  w >.  e. 
_V  ->  ( <. u ,  w >.  e.  |^|_ x  e.  A  R  <->  A. x  e.  A  <. u ,  w >.  e.  R
) )
4846, 47ax-mp 8 . . . . 5  |-  ( <.
u ,  w >.  e. 
|^|_ x  e.  A  R 
<-> 
A. x  e.  A  <. u ,  w >.  e.  R )
4945, 48bitri 241 . . . 4  |-  ( u
|^|_ x  e.  A  R w  <->  A. x  e.  A  <. u ,  w >.  e.  R )
5038, 44, 493imtr4g 262 . . 3  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  ->  (
( u |^|_ x  e.  A  R v  /\  v |^|_ x  e.  A  R w )  ->  u |^|_ x  e.  A  R w ) )
5150imp 419 . 2  |-  ( ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  /\  (
u |^|_ x  e.  A  R v  /\  v |^|_ x  e.  A  R w ) )  ->  u |^|_ x  e.  A  R w )
52 simpl 444 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( R  Er  B  /\  u  e.  B )  ->  R  Er  B )
53 simpr 448 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( R  Er  B  /\  u  e.  B )  ->  u  e.  B )
5452, 53erref 6917 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  Er  B  /\  u  e.  B )  ->  u R u )
55 df-br 4205 . . . . . . . . 9  |-  ( u R u  <->  <. u ,  u >.  e.  R
)
5654, 55sylib 189 . . . . . . . 8  |-  ( ( R  Er  B  /\  u  e.  B )  -> 
<. u ,  u >.  e.  R )
5756expcom 425 . . . . . . 7  |-  ( u  e.  B  ->  ( R  Er  B  ->  <.
u ,  u >.  e.  R ) )
5857ralimdv 2777 . . . . . 6  |-  ( u  e.  B  ->  ( A. x  e.  A  R  Er  B  ->  A. x  e.  A  <. u ,  u >.  e.  R
) )
5958com12 29 . . . . 5  |-  ( A. x  e.  A  R  Er  B  ->  ( u  e.  B  ->  A. x  e.  A  <. u ,  u >.  e.  R
) )
6059adantl 453 . . . 4  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  ->  (
u  e.  B  ->  A. x  e.  A  <. u ,  u >.  e.  R ) )
61 r19.26 2830 . . . . . 6  |-  ( A. x  e.  A  ( R  Er  B  /\  <.
u ,  u >.  e.  R )  <->  ( A. x  e.  A  R  Er  B  /\  A. x  e.  A  <. u ,  u >.  e.  R
) )
62 r19.2z 3709 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  ( R  Er  B  /\  <.
u ,  u >.  e.  R ) )  ->  E. x  e.  A  ( R  Er  B  /\  <. u ,  u >.  e.  R ) )
63 vex 2951 . . . . . . . . . . 11  |-  u  e. 
_V
6463, 63opeldm 5065 . . . . . . . . . 10  |-  ( <.
u ,  u >.  e.  R  ->  u  e.  dom  R )
65 erdm 6907 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( R  Er  B  ->  dom  R  =  B )
6665eleq2d 2502 . . . . . . . . . . 11  |-  ( R  Er  B  ->  (
u  e.  dom  R  <->  u  e.  B ) )
6766biimpa 471 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( R  Er  B  /\  u  e.  dom  R )  ->  u  e.  B
)
6864, 67sylan2 461 . . . . . . . . 9  |-  ( ( R  Er  B  /\  <.
u ,  u >.  e.  R )  ->  u  e.  B )
6968rexlimivw 2818 . . . . . . . 8  |-  ( E. x  e.  A  ( R  Er  B  /\  <.
u ,  u >.  e.  R )  ->  u  e.  B )
7062, 69syl 16 . . . . . . 7  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  ( R  Er  B  /\  <.
u ,  u >.  e.  R ) )  ->  u  e.  B )
7170ex 424 . . . . . 6  |-  ( A  =/=  (/)  ->  ( A. x  e.  A  ( R  Er  B  /\  <.
u ,  u >.  e.  R )  ->  u  e.  B ) )
7261, 71syl5bir 210 . . . . 5  |-  ( A  =/=  (/)  ->  ( ( A. x  e.  A  R  Er  B  /\  A. x  e.  A  <. u ,  u >.  e.  R
)  ->  u  e.  B ) )
7372expdimp 427 . . . 4  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  ->  ( A. x  e.  A  <. u ,  u >.  e.  R  ->  u  e.  B ) )
7460, 73impbid 184 . . 3  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  ->  (
u  e.  B  <->  A. x  e.  A  <. u ,  u >.  e.  R
) )
75 df-br 4205 . . . 4  |-  ( u
|^|_ x  e.  A  R u  <->  <. u ,  u >.  e.  |^|_ x  e.  A  R )
76 opex 4419 . . . . 5  |-  <. u ,  u >.  e.  _V
77 eliin 4090 . . . . 5  |-  ( <.
u ,  u >.  e. 
_V  ->  ( <. u ,  u >.  e.  |^|_ x  e.  A  R  <->  A. x  e.  A  <. u ,  u >.  e.  R
) )
7876, 77ax-mp 8 . . . 4  |-  ( <.
u ,  u >.  e. 
|^|_ x  e.  A  R 
<-> 
A. x  e.  A  <. u ,  u >.  e.  R )
7975, 78bitri 241 . . 3  |-  ( u
|^|_ x  e.  A  R u  <->  A. x  e.  A  <. u ,  u >.  e.  R )
8074, 79syl6bbr 255 . 2  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  ->  (
u  e.  B  <->  u |^|_ x  e.  A  R u ) )
819, 29, 51, 80iserd 6923 1  |-  ( ( A  =/=  (/)  /\  A. x  e.  A  R  Er  B )  ->  |^|_ x  e.  A  R  Er  B )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    e. wcel 1725    =/= wne 2598   A.wral 2697   E.wrex 2698   _Vcvv 2948    C_ wss 3312   (/)c0 3620   <.cop 3809   |^|_ciin 4086   class class class wbr 4204    X. cxp 4868   dom cdm 4870   Rel wrel 4875    Er wer 6894
This theorem is referenced by:  riiner  6969  efger  15342
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1555  ax-5 1566  ax-17 1626  ax-9 1666  ax-8 1687  ax-14 1729  ax-6 1744  ax-7 1749  ax-11 1761  ax-12 1950  ax-ext 2416  ax-sep 4322  ax-nul 4330  ax-pr 4395
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3an 938  df-tru 1328  df-ex 1551  df-nf 1554  df-sb 1659  df-eu 2284  df-mo 2285  df-clab 2422  df-cleq 2428  df-clel 2431  df-nfc 2560  df-ne 2600  df-ral 2702  df-rex 2703  df-rab 2706  df-v 2950  df-dif 3315  df-un 3317  df-in 3319  df-ss 3326  df-nul 3621  df-if 3732  df-sn 3812  df-pr 3813  df-op 3815  df-iin 4088  df-br 4205  df-opab 4259  df-xp 4876  df-rel 4877  df-cnv 4878  df-co 4879  df-dm 4880  df-er 6897
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