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Theorem isacs5lem 14272
Description: If closure commutes with directed unions, then the closure of a set is the closure of its finite subsets. (Contributed by Stefan O'Rear, 2-Apr-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
acsdrscl.f  |-  F  =  (mrCls `  C )
Assertion
Ref Expression
isacs5lem  |-  ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  ->  ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. s  e.  ~P  X ( F `  s )  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin )
) ) )
Distinct variable groups:    C, s,
t    F, s, t    X, s, t

Proof of Theorem isacs5lem
StepHypRef Expression
1 unifpw 7158 . . . . . 6  |-  U. ( ~P s  i^i  Fin )  =  s
21fveq2i 5528 . . . . 5  |-  ( F `
 U. ( ~P s  i^i  Fin )
)  =  ( F `
 s )
3 vex 2791 . . . . . . 7  |-  s  e. 
_V
4 fpwipodrs 14267 . . . . . . 7  |-  ( s  e.  _V  ->  (toInc `  ( ~P s  i^i 
Fin ) )  e. Dirset
)
53, 4mp1i 11 . . . . . 6  |-  ( ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  /\  s  e. 
~P X )  -> 
(toInc `  ( ~P s  i^i  Fin ) )  e. Dirset )
6 inss1 3389 . . . . . . . . . 10  |-  ( ~P s  i^i  Fin )  C_ 
~P s
7 elpwi 3633 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( s  e.  ~P X  -> 
s  C_  X )
8 sspwb 4223 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( s 
C_  X  <->  ~P s  C_ 
~P X )
97, 8sylib 188 . . . . . . . . . . 11  |-  ( s  e.  ~P X  ->  ~P s  C_  ~P X
)
109adantl 452 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  s  e.  ~P X )  ->  ~P s  C_  ~P X
)
116, 10syl5ss 3190 . . . . . . . . 9  |-  ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  s  e.  ~P X )  -> 
( ~P s  i^i 
Fin )  C_  ~P X )
123pwex 4193 . . . . . . . . . . 11  |-  ~P s  e.  _V
1312inex1 4155 . . . . . . . . . 10  |-  ( ~P s  i^i  Fin )  e.  _V
1413elpw 3631 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ~P s  i^i  Fin )  e.  ~P ~P X 
<->  ( ~P s  i^i 
Fin )  C_  ~P X )
1511, 14sylibr 203 . . . . . . . 8  |-  ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  s  e.  ~P X )  -> 
( ~P s  i^i 
Fin )  e.  ~P ~P X )
1615adantlr 695 . . . . . . 7  |-  ( ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  /\  s  e. 
~P X )  -> 
( ~P s  i^i 
Fin )  e.  ~P ~P X )
17 simplr 731 . . . . . . 7  |-  ( ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  /\  s  e. 
~P X )  ->  A. t  e.  ~P  ~P X ( (toInc `  t )  e. Dirset  ->  ( F `  U. t
)  =  U. ( F " t ) ) )
18 fveq2 5525 . . . . . . . . . 10  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  (toInc `  t )  =  (toInc `  ( ~P s  i^i 
Fin ) ) )
1918eleq1d 2349 . . . . . . . . 9  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  (
(toInc `  t )  e. Dirset  <-> 
(toInc `  ( ~P s  i^i  Fin ) )  e. Dirset ) )
20 unieq 3836 . . . . . . . . . . 11  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  U. t  =  U. ( ~P s  i^i  Fin ) )
2120fveq2d 5529 . . . . . . . . . 10  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  ( F `  U. t )  =  ( F `  U. ( ~P s  i^i 
Fin ) ) )
22 imaeq2 5008 . . . . . . . . . . 11  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  ( F " t )  =  ( F " ( ~P s  i^i  Fin )
) )
2322unieqd 3838 . . . . . . . . . 10  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  U. ( F " t )  = 
U. ( F "
( ~P s  i^i 
Fin ) ) )
2421, 23eqeq12d 2297 . . . . . . . . 9  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  (
( F `  U. t )  =  U. ( F " t )  <-> 
( F `  U. ( ~P s  i^i  Fin ) )  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin )
) ) )
2519, 24imbi12d 311 . . . . . . . 8  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  (
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) )  <-> 
( (toInc `  ( ~P s  i^i  Fin )
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. ( ~P s  i^i  Fin )
)  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin ) ) ) ) )
2625rspcva 2882 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ~P s  i^i 
Fin )  e.  ~P ~P X  /\  A. t  e.  ~P  ~P X ( (toInc `  t )  e. Dirset  ->  ( F `  U. t )  =  U. ( F " t ) ) )  ->  (
(toInc `  ( ~P s  i^i  Fin ) )  e. Dirset  ->  ( F `  U. ( ~P s  i^i 
Fin ) )  = 
U. ( F "
( ~P s  i^i 
Fin ) ) ) )
2716, 17, 26syl2anc 642 . . . . . 6  |-  ( ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  /\  s  e. 
~P X )  -> 
( (toInc `  ( ~P s  i^i  Fin )
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. ( ~P s  i^i  Fin )
)  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin ) ) ) )
285, 27mpd 14 . . . . 5  |-  ( ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  /\  s  e. 
~P X )  -> 
( F `  U. ( ~P s  i^i  Fin ) )  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin )
) )
292, 28syl5eqr 2329 . . . 4  |-  ( ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  /\  s  e. 
~P X )  -> 
( F `  s
)  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin ) ) )
3029ralrimiva 2626 . . 3  |-  ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  ->  A. s  e.  ~P  X ( F `
 s )  = 
U. ( F "
( ~P s  i^i 
Fin ) ) )
3130ex 423 . 2  |-  ( C  e.  (Moore `  X
)  ->  ( A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) )  ->  A. s  e.  ~P  X ( F `  s )  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin )
) ) )
3231imdistani 671 1  |-  ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  ->  ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. s  e.  ~P  X ( F `  s )  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin )
) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1684   A.wral 2543   _Vcvv 2788    i^i cin 3151    C_ wss 3152   ~Pcpw 3625   U.cuni 3827   "cima 4692   ` cfv 5255   Fincfn 6863  Moorecmre 13484  mrClscmrc 13485  Dirsetcdrs 14061  toInccipo 14254
This theorem is referenced by:  acsficl  14274  isacs5  14275  isacs4  14276
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-int 3863  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-1o 6479  df-oadd 6483  df-er 6660  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-fin 6867  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-nn 9747  df-2 9804  df-3 9805  df-4 9806  df-5 9807  df-6 9808  df-7 9809  df-8 9810  df-9 9811  df-10 9812  df-n0 9966  df-z 10025  df-dec 10125  df-uz 10231  df-fz 10783  df-struct 13150  df-ndx 13151  df-slot 13152  df-base 13153  df-tset 13227  df-ple 13228  df-ocomp 13229  df-preset 14062  df-drs 14063  df-poset 14080  df-ipo 14255
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