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Theorem trfbas2 17538
Description: Conditions for the trace of a filter base  F to be a filter base. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Oct-2015.)
Assertion
Ref Expression
trfbas2  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  (
( Ft  A )  e.  (
fBas `  A )  <->  -.  (/)  e.  ( Ft  A ) ) )

Proof of Theorem trfbas2
Dummy variables  w  x  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elfvdm 5554 . . . 4  |-  ( F  e.  ( fBas `  Y
)  ->  Y  e.  dom  fBas )
2 ssexg 4160 . . . . 5  |-  ( ( A  C_  Y  /\  Y  e.  dom  fBas )  ->  A  e.  _V )
32ancoms 439 . . . 4  |-  ( ( Y  e.  dom  fBas  /\  A  C_  Y )  ->  A  e.  _V )
41, 3sylan 457 . . 3  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  A  e.  _V )
5 restsspw 13336 . . . 4  |-  ( Ft  A )  C_  ~P A
65a1i 10 . . 3  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  ( Ft  A )  C_  ~P A )
7 fbasne0 17525 . . . . . 6  |-  ( F  e.  ( fBas `  Y
)  ->  F  =/=  (/) )
87adantr 451 . . . . 5  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  F  =/=  (/) )
9 n0 3464 . . . . 5  |-  ( F  =/=  (/)  <->  E. x  x  e.  F )
108, 9sylib 188 . . . 4  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  E. x  x  e.  F )
11 elrestr 13333 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  e.  _V  /\  x  e.  F )  ->  (
x  i^i  A )  e.  ( Ft  A ) )
12113expia 1153 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  e.  _V )  ->  (
x  e.  F  -> 
( x  i^i  A
)  e.  ( Ft  A ) ) )
134, 12syldan 456 . . . . . 6  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  (
x  e.  F  -> 
( x  i^i  A
)  e.  ( Ft  A ) ) )
14 ne0i 3461 . . . . . 6  |-  ( ( x  i^i  A )  e.  ( Ft  A )  ->  ( Ft  A )  =/=  (/) )
1513, 14syl6 29 . . . . 5  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  (
x  e.  F  -> 
( Ft  A )  =/=  (/) ) )
1615exlimdv 1664 . . . 4  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  ( E. x  x  e.  F  ->  ( Ft  A )  =/=  (/) ) )
1710, 16mpd 14 . . 3  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  ( Ft  A )  =/=  (/) )
18 fbasssin 17531 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  z  e.  F  /\  w  e.  F )  ->  E. x  e.  F  x  C_  (
z  i^i  w )
)
19183expb 1152 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  (
z  e.  F  /\  w  e.  F )
)  ->  E. x  e.  F  x  C_  (
z  i^i  w )
)
2019adantlr 695 . . . . . 6  |-  ( ( ( F  e.  (
fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  ->  E. x  e.  F  x  C_  ( z  i^i  w ) )
21 simplll 734 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  /\  ( x  e.  F  /\  x  C_  ( z  i^i  w ) ) )  ->  F  e.  ( fBas `  Y )
)
224ad2antrr 706 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  /\  ( x  e.  F  /\  x  C_  ( z  i^i  w ) ) )  ->  A  e.  _V )
23 simprl 732 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  /\  ( x  e.  F  /\  x  C_  ( z  i^i  w ) ) )  ->  x  e.  F )
2421, 22, 23, 11syl3anc 1182 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  /\  ( x  e.  F  /\  x  C_  ( z  i^i  w ) ) )  ->  ( x  i^i  A )  e.  ( Ft  A ) )
25 ssrin 3394 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x 
C_  ( z  i^i  w )  ->  (
x  i^i  A )  C_  ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )
2625ad2antll 709 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  /\  ( x  e.  F  /\  x  C_  ( z  i^i  w ) ) )  ->  ( x  i^i  A )  C_  (
( z  i^i  w
)  i^i  A )
)
27 vex 2791 . . . . . . . . . . . 12  |-  x  e. 
_V
2827inex1 4155 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  i^i  A )  e. 
_V
2928elpw 3631 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  i^i  A )  e.  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A )  <->  ( x  i^i  A )  C_  (
( z  i^i  w
)  i^i  A )
)
3026, 29sylibr 203 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  /\  ( x  e.  F  /\  x  C_  ( z  i^i  w ) ) )  ->  ( x  i^i  A )  e.  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )
31 inelcm 3509 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( x  i^i  A
)  e.  ( Ft  A )  /\  ( x  i^i  A )  e. 
~P ( ( z  i^i  w )  i^i 
A ) )  -> 
( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A ) )  =/=  (/) )
3224, 30, 31syl2anc 642 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  /\  ( x  e.  F  /\  x  C_  ( z  i^i  w ) ) )  ->  ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )  =/=  (/) )
3332expr 598 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  /\  x  e.  F )  ->  ( x  C_  (
z  i^i  w )  ->  ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A ) )  =/=  (/) ) )
3433rexlimdva 2667 . . . . . 6  |-  ( ( ( F  e.  (
fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  -> 
( E. x  e.  F  x  C_  (
z  i^i  w )  ->  ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A ) )  =/=  (/) ) )
3520, 34mpd 14 . . . . 5  |-  ( ( ( F  e.  (
fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  -> 
( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A ) )  =/=  (/) )
3635ralrimivva 2635 . . . 4  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  A. z  e.  F  A. w  e.  F  ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )  =/=  (/) )
37 vex 2791 . . . . . . 7  |-  z  e. 
_V
3837inex1 4155 . . . . . 6  |-  ( z  i^i  A )  e. 
_V
3938a1i 10 . . . . 5  |-  ( ( ( F  e.  (
fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  /\  z  e.  F
)  ->  ( z  i^i  A )  e.  _V )
40 elrest 13332 . . . . . 6  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  e.  _V )  ->  (
x  e.  ( Ft  A )  <->  E. z  e.  F  x  =  ( z  i^i  A ) ) )
414, 40syldan 456 . . . . 5  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  (
x  e.  ( Ft  A )  <->  E. z  e.  F  x  =  ( z  i^i  A ) ) )
42 vex 2791 . . . . . . . 8  |-  w  e. 
_V
4342inex1 4155 . . . . . . 7  |-  ( w  i^i  A )  e. 
_V
4443a1i 10 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  x  =  ( z  i^i  A
) )  /\  w  e.  F )  ->  (
w  i^i  A )  e.  _V )
45 elrest 13332 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  e.  _V )  ->  (
y  e.  ( Ft  A )  <->  E. w  e.  F  y  =  ( w  i^i  A ) ) )
464, 45syldan 456 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  (
y  e.  ( Ft  A )  <->  E. w  e.  F  y  =  ( w  i^i  A ) ) )
4746adantr 451 . . . . . 6  |-  ( ( ( F  e.  (
fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  /\  x  =  ( z  i^i  A ) )  ->  ( y  e.  ( Ft  A )  <->  E. w  e.  F  y  =  ( w  i^i  A ) ) )
48 ineq12 3365 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  =  ( z  i^i  A )  /\  y  =  ( w  i^i  A ) )  -> 
( x  i^i  y
)  =  ( ( z  i^i  A )  i^i  ( w  i^i 
A ) ) )
49 inindir 3387 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( z  i^i  w )  i^i  A )  =  ( ( z  i^i 
A )  i^i  (
w  i^i  A )
)
5048, 49syl6eqr 2333 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  =  ( z  i^i  A )  /\  y  =  ( w  i^i  A ) )  -> 
( x  i^i  y
)  =  ( ( z  i^i  w )  i^i  A ) )
5150pweqd 3630 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x  =  ( z  i^i  A )  /\  y  =  ( w  i^i  A ) )  ->  ~P ( x  i^i  y
)  =  ~P (
( z  i^i  w
)  i^i  A )
)
5251ineq2d 3370 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  =  ( z  i^i  A )  /\  y  =  ( w  i^i  A ) )  -> 
( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y ) )  =  ( ( Ft  A )  i^i  ~P (
( z  i^i  w
)  i^i  A )
) )
5352neeq1d 2459 . . . . . . 7  |-  ( ( x  =  ( z  i^i  A )  /\  y  =  ( w  i^i  A ) )  -> 
( ( ( Ft  A )  i^i  ~P (
x  i^i  y )
)  =/=  (/)  <->  ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )  =/=  (/) ) )
5453adantll 694 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  x  =  ( z  i^i  A
) )  /\  y  =  ( w  i^i 
A ) )  -> 
( ( ( Ft  A )  i^i  ~P (
x  i^i  y )
)  =/=  (/)  <->  ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )  =/=  (/) ) )
5544, 47, 54ralxfr2d 4550 . . . . 5  |-  ( ( ( F  e.  (
fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  /\  x  =  ( z  i^i  A ) )  ->  ( A. y  e.  ( Ft  A
) ( ( Ft  A )  i^i  ~P (
x  i^i  y )
)  =/=  (/)  <->  A. w  e.  F  ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )  =/=  (/) ) )
5639, 41, 55ralxfr2d 4550 . . . 4  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  ( A. x  e.  ( Ft  A ) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/)  <->  A. z  e.  F  A. w  e.  F  ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )  =/=  (/) ) )
5736, 56mpbird 223 . . 3  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  A. x  e.  ( Ft  A ) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/) )
58 isfbas 17524 . . . . . 6  |-  ( A  e.  _V  ->  (
( Ft  A )  e.  (
fBas `  A )  <->  ( ( Ft  A )  C_  ~P A  /\  ( ( Ft  A )  =/=  (/)  /\  (/)  e/  ( Ft  A )  /\  A. x  e.  ( Ft  A
) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/) ) ) ) )
5958baibd 875 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  _V  /\  ( Ft  A )  C_  ~P A )  ->  (
( Ft  A )  e.  (
fBas `  A )  <->  ( ( Ft  A )  =/=  (/)  /\  (/)  e/  ( Ft  A )  /\  A. x  e.  ( Ft  A
) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/) ) ) )
60 3anan32 946 . . . . 5  |-  ( ( ( Ft  A )  =/=  (/)  /\  (/)  e/  ( Ft  A )  /\  A. x  e.  ( Ft  A
) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/) )  <->  ( (
( Ft  A )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  ( Ft  A
) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/) )  /\  (/) 
e/  ( Ft  A ) ) )
6159, 60syl6bb 252 . . . 4  |-  ( ( A  e.  _V  /\  ( Ft  A )  C_  ~P A )  ->  (
( Ft  A )  e.  (
fBas `  A )  <->  ( ( ( Ft  A )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  ( Ft  A ) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/) )  /\  (/) 
e/  ( Ft  A ) ) ) )
6261baibd 875 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  _V  /\  ( Ft  A )  C_  ~P A )  /\  (
( Ft  A )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  ( Ft  A
) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/) ) )  ->  ( ( Ft  A )  e.  ( fBas `  A )  <->  (/)  e/  ( Ft  A ) ) )
634, 6, 17, 57, 62syl22anc 1183 . 2  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  (
( Ft  A )  e.  (
fBas `  A )  <->  (/)  e/  ( Ft  A ) ) )
64 df-nel 2449 . 2  |-  ( (/)  e/  ( Ft  A )  <->  -.  (/)  e.  ( Ft  A ) )
6563, 64syl6bb 252 1  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  (
( Ft  A )  e.  (
fBas `  A )  <->  -.  (/)  e.  ( Ft  A ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 176    /\ wa 358    /\ w3a 934   E.wex 1528    = wceq 1623    e. wcel 1684    =/= wne 2446    e/ wnel 2447   A.wral 2543   E.wrex 2544   _Vcvv 2788    i^i cin 3151    C_ wss 3152   (/)c0 3455   ~Pcpw 3625   dom cdm 4689   ` cfv 5255  (class class class)co 5858   ↾t crest 13325   fBascfbas 17518
This theorem is referenced by:  trfbas  17539  uzfbas  17593
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-rep 4131  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-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-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-op 3649  df-uni 3828  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-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-rest 13327  df-fbas 17520
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