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Theorem isacs3lem 14584
Description: An algebraic closure system satisfies isacs3 14592. (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 13869 . 2  |-  ( C  e.  (ACS `  X
)  ->  C  e.  (Moore `  X ) )
2 mresspw 13809 . . . . . . . . . . 11  |-  ( C  e.  (Moore `  X
)  ->  C  C_  ~P X )
31, 2syl 16 . . . . . . . . . 10  |-  ( C  e.  (ACS `  X
)  ->  C  C_  ~P X )
4 sspwb 4405 . . . . . . . . . 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 3340 . . . . . . . 8  |-  ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  -> 
s  e.  ~P ~P X )
76elpwid 3800 . . . . . . 7  |-  ( ( C  e.  (ACS `  X )  /\  s  e.  ~P C )  -> 
s  C_  ~P X
)
8 sspwuni 4168 . . . . . . 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 3553 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ~P
U. s  i^i  Fin )  C_  ~P U. s
1211sseli 3336 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  e.  ( ~P U. s  i^i  Fin )  ->  x  e.  ~P U. s
)
1312elpwid 3800 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( ~P U. s  i^i  Fin )  ->  x  C_  U. s )
14 inss2 3554 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ~P
U. s  i^i  Fin )  C_  Fin
1514sseli 3336 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  e.  ( ~P U. s  i^i  Fin )  ->  x  e.  Fin )
16 fissuni 7403 . . . . . . . . . 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 2435 . . . . . . . . . 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 3553 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ~P s  i^i  Fin )  C_ 
~P s
2322sseli 3336 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  e.  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  y  e.  ~P s )
2423elpwid 3800 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  e.  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  y  C_  s )
2524unissd 4031 . . . . . . . . . . . 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 3350 . . . . . . . . . 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 13841 . . . . . . . . 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 3554 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ~P s  i^i  Fin )  C_ 
Fin
3332sseli 3336 . . . . . . . . . . . . . . . 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 14581 . . . . . . . . . . . . . . 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 3799 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3341 . . . . . . . . . . . . . . 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 13837 . . . . . . . . . . . . . . 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 4035 . . . . . . . . . . . . . . 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 3350 . . . . . . . . . . . . 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 2826 . . . . . . . . . . . 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 3350 . . . . . . . 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 2826 . . . . . . 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 2781 . . . . 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 13871 . . . . . 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 2781 . 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 1725   A.wral 2697   E.wrex 2698    i^i cin 3311    C_ wss 3312   ~Pcpw 3791   U.cuni 4007   ` cfv 5446   Fincfn 7101  Moorecmre 13799  mrClscmrc 13800  ACScacs 13802  Dirsetcdrs 14376  toInccipo 14569
This theorem is referenced by:  acsdrsel  14585  acsdrscl  14588  acsficl  14589  isacs5  14590  isacs4  14591  isacs3  14592
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-13 1727  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-pow 4369  ax-pr 4395  ax-un 4693  ax-cnex 9038  ax-resscn 9039  ax-1cn 9040  ax-icn 9041  ax-addcl 9042  ax-addrcl 9043  ax-mulcl 9044  ax-mulrcl 9045  ax-mulcom 9046  ax-addass 9047  ax-mulass 9048  ax-distr 9049  ax-i2m1 9050  ax-1ne0 9051  ax-1rid 9052  ax-rnegex 9053  ax-rrecex 9054  ax-cnre 9055  ax-pre-lttri 9056  ax-pre-lttrn 9057  ax-pre-ltadd 9058  ax-pre-mulgt0 9059
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