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Theorem isacs3lem 14513
Description: An algebraic closure system satisfies isacs3 14521. (Contributed by Stefan O'Rear, 2-Apr-2015.)
Assertion
Ref Expression
isacs3lem  |-  ( C  e.  (ACS `  X
)  ->  ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. s  e.  ~P  C ( (toInc `  s )  e. Dirset  ->  U. s  e.  C ) ) )
Distinct variable groups:    C, s    X, s

Proof of Theorem isacs3lem
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 acsmre 13798 . 2  |-  ( C  e.  (ACS `  X
)  ->  C  e.  (Moore `  X ) )
2 mresspw 13738 . . . . . . . . . . 11  |-  ( C  e.  (Moore `  X
)  ->  C  C_  ~P X )
31, 2syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( C  e.  (ACS `  X
)  ->  C  C_  ~P X )
4 sspwb 4348 . . . . . . . . . 10  |-  ( C 
C_  ~P X  <->  ~P C  C_ 
~P ~P X )
53, 4sylib 189 . . . . . . . . 9  |-  ( C  e.  (ACS `  X
)  ->  ~P C  C_ 
~P ~P X )
65sselda 3285 . . . . . . . 8  |-  ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  -> 
s  e.  ~P ~P X )
76elpwid 3745 . . . . . . 7  |-  ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  -> 
s  C_  ~P X
)
8 sspwuni 4111 . . . . . . 7  |-  ( s 
C_  ~P X  <->  U. s  C_  X )
97, 8sylib 189 . . . . . 6  |-  ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  ->  U. s  C_  X )
109adantr 452 . . . . 5  |-  ( ( ( C  e.  (ACS
`  X )  /\  s  e.  ~P C
)  /\  (toInc `  s
)  e. Dirset )  ->  U. s  C_  X )
11 inss1 3498 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ~P
U. s  i^i  Fin )  C_  ~P U. s
1211sseli 3281 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( ~P U. s  i^i  Fin )  ->  x  e.  ~P U. s
)
1312elpwid 3745 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( ~P U. s  i^i  Fin )  ->  x  C_  U. s )
14 inss2 3499 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ~P
U. s  i^i  Fin )  C_  Fin
1514sseli 3281 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( ~P U. s  i^i  Fin )  ->  x  e.  Fin )
16 fissuni 7340 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  C_  U. s  /\  x  e.  Fin )  ->  E. y  e.  ( ~P s  i^i  Fin ) x  C_  U. y
)
1713, 15, 16syl2anc 643 . . . . . . . . 9  |-  ( x  e.  ( ~P U. s  i^i  Fin )  ->  E. y  e.  ( ~P s  i^i  Fin )
x  C_  U. y
)
1817ad2antll 710 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( C  e.  (ACS
`  X )  /\  s  e.  ~P C
)  /\  ( (toInc `  s )  e. Dirset  /\  x  e.  ( ~P U. s  i^i  Fin ) ) )  ->  E. y  e.  ( ~P s  i^i  Fin ) x  C_  U. y
)
191ad3antrrr 711 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  x  e.  ( ~P U. s  i^i 
Fin ) ) )  /\  ( y  e.  ( ~P s  i^i 
Fin )  /\  x  C_ 
U. y ) )  ->  C  e.  (Moore `  X ) )
20 eqid 2381 . . . . . . . . . 10  |-  (mrCls `  C )  =  (mrCls `  C )
21 simprr 734 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  x  e.  ( ~P U. s  i^i 
Fin ) ) )  /\  ( y  e.  ( ~P s  i^i 
Fin )  /\  x  C_ 
U. y ) )  ->  x  C_  U. y
)
22 inss1 3498 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ~P s  i^i  Fin )  C_ 
~P s
2322sseli 3281 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  e.  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  y  e.  ~P s )
2423elpwid 3745 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  e.  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  y  C_  s )
2524unissd 3975 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  e.  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  U. y  C_ 
U. s )
2625ad2antrl 709 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  x  e.  ( ~P U. s  i^i 
Fin ) ) )  /\  ( y  e.  ( ~P s  i^i 
Fin )  /\  x  C_ 
U. y ) )  ->  U. y  C_  U. s
)
279ad2antrr 707 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  x  e.  ( ~P U. s  i^i 
Fin ) ) )  /\  ( y  e.  ( ~P s  i^i 
Fin )  /\  x  C_ 
U. y ) )  ->  U. s  C_  X
)
2826, 27sstrd 3295 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  x  e.  ( ~P U. s  i^i 
Fin ) ) )  /\  ( y  e.  ( ~P s  i^i 
Fin )  /\  x  C_ 
U. y ) )  ->  U. y  C_  X
)
2919, 20, 21, 28mrcssd 13770 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  x  e.  ( ~P U. s  i^i 
Fin ) ) )  /\  ( y  e.  ( ~P s  i^i 
Fin )  /\  x  C_ 
U. y ) )  ->  ( (mrCls `  C ) `  x
)  C_  ( (mrCls `  C ) `  U. y ) )
30 simpl 444 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( (toInc `  s )  e. Dirset  /\  y  e.  ( ~P s  i^i  Fin ) )  ->  (toInc `  s )  e. Dirset )
3124adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( (toInc `  s )  e. Dirset  /\  y  e.  ( ~P s  i^i  Fin ) )  ->  y  C_  s )
32 inss2 3499 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ~P s  i^i  Fin )  C_ 
Fin
3332sseli 3281 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( y  e.  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  y  e.  Fin )
3433adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( (toInc `  s )  e. Dirset  /\  y  e.  ( ~P s  i^i  Fin ) )  ->  y  e.  Fin )
35 ipodrsfi 14510 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( (toInc `  s )  e. Dirset  /\  y  C_  s  /\  y  e.  Fin )  ->  E. x  e.  s 
U. y  C_  x
)
3630, 31, 34, 35syl3anc 1184 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( (toInc `  s )  e. Dirset  /\  y  e.  ( ~P s  i^i  Fin ) )  ->  E. x  e.  s  U. y  C_  x )
3736adantl 453 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( C  e.  (ACS
`  X )  /\  s  e.  ~P C
)  /\  ( (toInc `  s )  e. Dirset  /\  y  e.  ( ~P s  i^i 
Fin ) ) )  ->  E. x  e.  s 
U. y  C_  x
)
381ad3antrrr 711 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  y  e.  ( ~P s  i^i  Fin ) ) )  /\  ( x  e.  s  /\  U. y  C_  x
) )  ->  C  e.  (Moore `  X )
)
39 simprr 734 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  y  e.  ( ~P s  i^i  Fin ) ) )  /\  ( x  e.  s  /\  U. y  C_  x
) )  ->  U. y  C_  x )
40 elpwi 3744 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( s  e.  ~P C  -> 
s  C_  C )
4140adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  -> 
s  C_  C )
4241ad2antrr 707 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  y  e.  ( ~P s  i^i  Fin ) ) )  /\  ( x  e.  s  /\  U. y  C_  x
) )  ->  s  C_  C )
43 simprl 733 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  y  e.  ( ~P s  i^i  Fin ) ) )  /\  ( x  e.  s  /\  U. y  C_  x
) )  ->  x  e.  s )
4442, 43sseldd 3286 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  y  e.  ( ~P s  i^i  Fin ) ) )  /\  ( x  e.  s  /\  U. y  C_  x
) )  ->  x  e.  C )
4520mrcsscl 13766 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  U. y  C_  x  /\  x  e.  C )  ->  (
(mrCls `  C ) `  U. y )  C_  x )
4638, 39, 44, 45syl3anc 1184 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  y  e.  ( ~P s  i^i  Fin ) ) )  /\  ( x  e.  s  /\  U. y  C_  x
) )  ->  (
(mrCls `  C ) `  U. y )  C_  x )
47 elssuni 3979 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  e.  s  ->  x  C_ 
U. s )
4847ad2antrl 709 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  y  e.  ( ~P s  i^i  Fin ) ) )  /\  ( x  e.  s  /\  U. y  C_  x
) )  ->  x  C_ 
U. s )
4946, 48sstrd 3295 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  y  e.  ( ~P s  i^i  Fin ) ) )  /\  ( x  e.  s  /\  U. y  C_  x
) )  ->  (
(mrCls `  C ) `  U. y )  C_  U. s )
5037, 49rexlimddv 2771 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( C  e.  (ACS
`  X )  /\  s  e.  ~P C
)  /\  ( (toInc `  s )  e. Dirset  /\  y  e.  ( ~P s  i^i 
Fin ) ) )  ->  ( (mrCls `  C ) `  U. y )  C_  U. s
)
5150anassrs 630 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (toInc `  s )  e. Dirset )  /\  y  e.  ( ~P s  i^i  Fin )
)  ->  ( (mrCls `  C ) `  U. y )  C_  U. s
)
5251adantrr 698 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (toInc `  s )  e. Dirset )  /\  ( y  e.  ( ~P s  i^i  Fin )  /\  x  C_  U. y
) )  ->  (
(mrCls `  C ) `  U. y )  C_  U. s )
5352adantlrr 702 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  x  e.  ( ~P U. s  i^i 
Fin ) ) )  /\  ( y  e.  ( ~P s  i^i 
Fin )  /\  x  C_ 
U. y ) )  ->  ( (mrCls `  C ) `  U. y )  C_  U. s
)
5429, 53sstrd 3295 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (
(toInc `  s )  e. Dirset  /\  x  e.  ( ~P U. s  i^i 
Fin ) ) )  /\  ( y  e.  ( ~P s  i^i 
Fin )  /\  x  C_ 
U. y ) )  ->  ( (mrCls `  C ) `  x
)  C_  U. s
)
5518, 54rexlimddv 2771 . . . . . . 7  |-  ( ( ( C  e.  (ACS
`  X )  /\  s  e.  ~P C
)  /\  ( (toInc `  s )  e. Dirset  /\  x  e.  ( ~P U. s  i^i  Fin ) ) )  ->  ( (mrCls `  C ) `  x
)  C_  U. s
)
5655anassrs 630 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  /\  (toInc `  s )  e. Dirset )  /\  x  e.  ( ~P U. s  i^i  Fin ) )  ->  (
(mrCls `  C ) `  x )  C_  U. s
)
5756ralrimiva 2726 . . . . 5  |-  ( ( ( C  e.  (ACS
`  X )  /\  s  e.  ~P C
)  /\  (toInc `  s
)  e. Dirset )  ->  A. x  e.  ( ~P
U. s  i^i  Fin ) ( (mrCls `  C ) `  x
)  C_  U. s
)
5820acsfiel 13800 . . . . . 6  |-  ( C  e.  (ACS `  X
)  ->  ( U. s  e.  C  <->  ( U. s  C_  X  /\  A. x  e.  ( ~P U. s  i^i  Fin )
( (mrCls `  C
) `  x )  C_ 
U. s ) ) )
5958ad2antrr 707 . . . . 5  |-  ( ( ( C  e.  (ACS
`  X )  /\  s  e.  ~P C
)  /\  (toInc `  s
)  e. Dirset )  ->  ( U. s  e.  C  <->  ( U. s  C_  X  /\  A. x  e.  ( ~P U. s  i^i 
Fin ) ( (mrCls `  C ) `  x
)  C_  U. s
) ) )
6010, 57, 59mpbir2and 889 . . . 4  |-  ( ( ( C  e.  (ACS
`  X )  /\  s  e.  ~P C
)  /\  (toInc `  s
)  e. Dirset )  ->  U. s  e.  C )
6160ex 424 . . 3  |-  ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  -> 
( (toInc `  s
)  e. Dirset  ->  U. s  e.  C ) )
6261ralrimiva 2726 . 2  |-  ( C  e.  (ACS `  X
)  ->  A. s  e.  ~P  C ( (toInc `  s )  e. Dirset  ->  U. s  e.  C ) )
631, 62jca 519 1  |-  ( C  e.  (ACS `  X
)  ->  ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. s  e.  ~P  C ( (toInc `  s )  e. Dirset  ->  U. s  e.  C ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    e. wcel 1717   A.wral 2643   E.wrex 2644    i^i cin 3256    C_ wss 3257   ~Pcpw 3736   U.cuni 3951   ` cfv 5388   Fincfn 7039  Moorecmre 13728  mrClscmrc 13729  ACScacs 13731  Dirsetcdrs 14305  toInccipo 14498
This theorem is referenced by:  acsdrsel  14514  acsdrscl  14517  acsficl  14518  isacs5  14519  isacs4  14520  isacs3  14521
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1661  ax-8 1682  ax-13 1719  ax-14 1721  ax-6 1736  ax-7 1741  ax-11 1753  ax-12 1939  ax-ext 2362  ax-sep 4265  ax-nul 4273  ax-pow 4312  ax-pr 4338  ax-un 4635  ax-cnex 8973  ax-resscn 8974  ax-1cn 8975  ax-icn 8976  ax-addcl 8977  ax-addrcl 8978  ax-mulcl 8979  ax-mulrcl 8980  ax-mulcom 8981  ax-addass 8982  ax-mulass 8983  ax-distr 8984  ax-i2m1 8985  ax-1ne0 8986  ax-1rid 8987  ax-rnegex 8988  ax-rrecex 8989  ax-cnre 8990  ax-pre-lttri 8991  ax-pre-lttrn 8992  ax-pre-ltadd 8993  ax-pre-mulgt0 8994
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