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Theorem mreexexlem2d 13547
Description: Used in mreexexlem4d 13549 to prove the induction step in mreexexd 13550. See the proof of Proposition 4.2.1 in [FaureFrolicher] p. 86 to 87. (Contributed by David Moews, 1-May-2017.)
Hypotheses
Ref Expression
mreexexlem2d.1  |-  ( ph  ->  A  e.  (Moore `  X ) )
mreexexlem2d.2  |-  N  =  (mrCls `  A )
mreexexlem2d.3  |-  I  =  (mrInd `  A )
mreexexlem2d.4  |-  ( ph  ->  A. s  e.  ~P  X A. y  e.  X  A. z  e.  (
( N `  (
s  u.  { y } ) )  \ 
( N `  s
) ) y  e.  ( N `  (
s  u.  { z } ) ) )
mreexexlem2d.5  |-  ( ph  ->  F  C_  ( X  \  H ) )
mreexexlem2d.6  |-  ( ph  ->  G  C_  ( X  \  H ) )
mreexexlem2d.7  |-  ( ph  ->  F  C_  ( N `  ( G  u.  H
) ) )
mreexexlem2d.8  |-  ( ph  ->  ( F  u.  H
)  e.  I )
mreexexlem2d.9  |-  ( ph  ->  Y  e.  F )
Assertion
Ref Expression
mreexexlem2d  |-  ( ph  ->  E. g  e.  G  ( -.  g  e.  ( F  \  { Y } )  /\  (
( F  \  { Y } )  u.  ( H  u.  { g } ) )  e.  I ) )
Distinct variable groups:    F, s,
g, y, z    G, s, g, y, z    H, s, g, y, z    ph, s,
g, y, z    Y, s, g, y, z    N, s, g, y, z    X, s, y
Allowed substitution hints:    A( y, z, g, s)    I( y, z, g, s)    X( z, g)

Proof of Theorem mreexexlem2d
StepHypRef Expression
1 mreexexlem2d.7 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  F  C_  ( N `  ( G  u.  H
) ) )
21adantr 451 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  F  C_  ( N `  ( G  u.  H )
) )
3 mreexexlem2d.1 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  A  e.  (Moore `  X ) )
43adantr 451 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  A  e.  (Moore `  X )
)
5 mreexexlem2d.2 . . . . . . . . 9  |-  N  =  (mrCls `  A )
6 simpr 447 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  G  C_  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) )
7 ssun2 3339 . . . . . . . . . . . . 13  |-  H  C_  ( ( F  \  { Y } )  u.  H )
8 difundir 3422 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( F  u.  H ) 
\  { Y }
)  =  ( ( F  \  { Y } )  u.  ( H  \  { Y }
) )
9 mreexexlem2d.9 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  Y  e.  F )
10 incom 3361 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( F  i^i  H )  =  ( H  i^i  F
)
11 mreexexlem2d.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ph  ->  F  C_  ( X  \  H ) )
12 ssdifin0 3535 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( F 
C_  ( X  \  H )  ->  ( F  i^i  H )  =  (/) )
1311, 12syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ph  ->  ( F  i^i  H
)  =  (/) )
1410, 13syl5eqr 2329 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ph  ->  ( H  i^i  F
)  =  (/) )
15 minel 3510 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( Y  e.  F  /\  ( H  i^i  F )  =  (/) )  ->  -.  Y  e.  H )
169, 14, 15syl2anc 642 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  -.  Y  e.  H
)
17 difsneq 3757 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( -.  Y  e.  H  <->  ( H  \  { Y } )  =  H )
1816, 17sylib 188 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( H  \  { Y } )  =  H )
1918uneq2d 3329 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( ( F  \  { Y } )  u.  ( H  \  { Y } ) )  =  ( ( F  \  { Y } )  u.  H ) )
208, 19syl5eq 2327 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( ( F  u.  H )  \  { Y } )  =  ( ( F  \  { Y } )  u.  H
) )
217, 20syl5sseqr 3227 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  H  C_  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) )
22 mreexexlem2d.3 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  I  =  (mrInd `  A )
23 mreexexlem2d.8 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ph  ->  ( F  u.  H
)  e.  I )
2422, 3, 23mrissd 13538 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( F  u.  H
)  C_  X )
2524ssdifssd 3314 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  ( ( F  u.  H )  \  { Y } )  C_  X
)
263, 5, 25mrcssidd 13527 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  ( ( F  u.  H )  \  { Y } )  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )
2721, 26sstrd 3189 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  H  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )
2827adantr 451 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  H  C_  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) )
296, 28unssd 3351 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  ( G  u.  H )  C_  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) )
304, 5mrcssvd 13525 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) )  C_  X )
314, 5, 29, 30mrcssd 13526 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  ( N `  ( G  u.  H ) )  C_  ( N `  ( N `
 ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) ) )
3225adantr 451 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  (
( F  u.  H
)  \  { Y } )  C_  X
)
334, 5, 32mrcidmd 13528 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  ( N `  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  =  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )
3431, 33sseqtrd 3214 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  ( N `  ( G  u.  H ) )  C_  ( N `  ( ( F  u.  H ) 
\  { Y }
) ) )
352, 34sstrd 3189 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  F  C_  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) )
369adantr 451 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  Y  e.  F )
3735, 36sseldd 3181 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  Y  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) )
3823adantr 451 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  ( F  u.  H )  e.  I )
39 ssun1 3338 . . . . . . 7  |-  F  C_  ( F  u.  H
)
4039, 36sseldi 3178 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  Y  e.  ( F  u.  H
) )
415, 22, 4, 38, 40ismri2dad 13539 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  -.  Y  e.  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )
4237, 41pm2.65da 559 . . . 4  |-  ( ph  ->  -.  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )
43 nss 3236 . . . 4  |-  ( -.  G  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) )  <->  E. g
( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  ( ( F  u.  H ) 
\  { Y }
) ) ) )
4442, 43sylib 188 . . 3  |-  ( ph  ->  E. g ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) ) )
45 simprl 732 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  g  e.  G )
46 ssun1 3338 . . . . . . . . . 10  |-  ( F 
\  { Y }
)  C_  ( ( F  \  { Y }
)  u.  H )
4746, 20syl5sseqr 3227 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( F  \  { Y } )  C_  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) )
4847, 26sstrd 3189 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  ( F  \  { Y } )  C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )
4948adantr 451 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  ( F  \  { Y } ) 
C_  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )
50 simprr 733 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) )
5149, 50ssneldd 3183 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  -.  g  e.  ( F  \  { Y } ) )
52 unass 3332 . . . . . . 7  |-  ( ( ( F  \  { Y } )  u.  H
)  u.  { g } )  =  ( ( F  \  { Y } )  u.  ( H  u.  { g } ) )
533adantr 451 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  A  e.  (Moore `  X ) )
54 mreexexlem2d.4 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  A. s  e.  ~P  X A. y  e.  X  A. z  e.  (
( N `  (
s  u.  { y } ) )  \ 
( N `  s
) ) y  e.  ( N `  (
s  u.  { z } ) ) )
5554adantr 451 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  A. s  e.  ~P  X A. y  e.  X  A. z  e.  ( ( N `  ( s  u.  {
y } ) ) 
\  ( N `  s ) ) y  e.  ( N `  ( s  u.  {
z } ) ) )
5623adantr 451 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  ( F  u.  H )  e.  I
)
57 difss 3303 . . . . . . . . . 10  |-  ( F 
\  { Y }
)  C_  F
58 unss1 3344 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( F  \  { Y } )  C_  F  ->  ( ( F  \  { Y } )  u.  H )  C_  ( F  u.  H )
)
5957, 58mp1i 11 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  ( ( F  \  { Y }
)  u.  H ) 
C_  ( F  u.  H ) )
6053, 5, 22, 56, 59mrissmrid 13543 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  ( ( F  \  { Y }
)  u.  H )  e.  I )
61 mreexexlem2d.6 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  G  C_  ( X  \  H ) )
6261adantr 451 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  G  C_  ( X  \  H ) )
6362difss2d 3306 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  G  C_  X
)
6463, 45sseldd 3181 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  g  e.  X )
6520adantr 451 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  ( ( F  u.  H )  \  { Y } )  =  ( ( F 
\  { Y }
)  u.  H ) )
6665fveq2d 5529 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) )  =  ( N `  (
( F  \  { Y } )  u.  H
) ) )
6750, 66neleqtrd 2378 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  -.  g  e.  ( N `  (
( F  \  { Y } )  u.  H
) ) )
6853, 5, 22, 55, 60, 64, 67mreexmrid 13545 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  ( (
( F  \  { Y } )  u.  H
)  u.  { g } )  e.  I
)
6952, 68syl5eqelr 2368 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  ( ( F  \  { Y }
)  u.  ( H  u.  { g } ) )  e.  I
)
7045, 51, 69jca32 521 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) ) )  ->  ( g  e.  G  /\  ( -.  g  e.  ( F  \  { Y }
)  /\  ( ( F  \  { Y }
)  u.  ( H  u.  { g } ) )  e.  I
) ) )
7170ex 423 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  (
( F  u.  H
)  \  { Y } ) ) )  ->  ( g  e.  G  /\  ( -.  g  e.  ( F 
\  { Y }
)  /\  ( ( F  \  { Y }
)  u.  ( H  u.  { g } ) )  e.  I
) ) ) )
7271eximdv 1608 . . 3  |-  ( ph  ->  ( E. g ( g  e.  G  /\  -.  g  e.  ( N `  ( ( F  u.  H )  \  { Y } ) ) )  ->  E. g
( g  e.  G  /\  ( -.  g  e.  ( F  \  { Y } )  /\  (
( F  \  { Y } )  u.  ( H  u.  { g } ) )  e.  I ) ) ) )
7344, 72mpd 14 . 2  |-  ( ph  ->  E. g ( g  e.  G  /\  ( -.  g  e.  ( F  \  { Y }
)  /\  ( ( F  \  { Y }
)  u.  ( H  u.  { g } ) )  e.  I
) ) )
74 df-rex 2549 . 2  |-  ( E. g  e.  G  ( -.  g  e.  ( F  \  { Y } )  /\  (
( F  \  { Y } )  u.  ( H  u.  { g } ) )  e.  I )  <->  E. g
( g  e.  G  /\  ( -.  g  e.  ( F  \  { Y } )  /\  (
( F  \  { Y } )  u.  ( H  u.  { g } ) )  e.  I ) ) )
7573, 74sylibr 203 1  |-  ( ph  ->  E. g  e.  G  ( -.  g  e.  ( F  \  { Y } )  /\  (
( F  \  { Y } )  u.  ( H  u.  { g } ) )  e.  I ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 358   E.wex 1528    = wceq 1623    e. wcel 1684   A.wral 2543   E.wrex 2544    \ cdif 3149    u. cun 3150    i^i cin 3151    C_ wss 3152   (/)c0 3455   ~Pcpw 3625   {csn 3640   ` cfv 5255  Moorecmre 13484  mrClscmrc 13485  mrIndcmri 13486
This theorem is referenced by:  mreexexlem4d  13549
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
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  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-ral 2548  df-rex 2549  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-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-op 3649  df-uni 3828  df-int 3863  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-id 4309  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-fv 5263  df-mre 13488  df-mrc 13489  df-mri 13490
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