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Theorem ufldom 17999
Description: The ultrafilter lemma property is a cardinal invariant, so since it transfers to subsets it also transfers over set dominance. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Aug-2015.)
Assertion
Ref Expression
ufldom  |-  ( ( X  e. UFL  /\  Y  ~<_  X )  ->  Y  e. UFL )

Proof of Theorem ufldom
Dummy variables  u  x  f  g  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 domeng 7125 . . 3  |-  ( X  e. UFL  ->  ( Y  ~<_  X  <->  E. x ( Y  ~~  x  /\  x  C_  X
) ) )
2 bren 7120 . . . . . . . 8  |-  ( Y 
~~  x  <->  E. f 
f : Y -1-1-onto-> x )
32biimpi 188 . . . . . . 7  |-  ( Y 
~~  x  ->  E. f 
f : Y -1-1-onto-> x )
4 ssufl 17955 . . . . . . 7  |-  ( ( X  e. UFL  /\  x  C_  X )  ->  x  e. UFL )
5 simplr 733 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y ) )  ->  x  e. UFL )
6 filfbas 17885 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( g  e.  ( Fil `  Y
)  ->  g  e.  ( fBas `  Y )
)
76adantl 454 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y ) )  ->  g  e.  (
fBas `  Y )
)
8 f1of 5677 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( f : Y -1-1-onto-> x  ->  f : Y --> x )
98ad2antrr 708 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y ) )  ->  f : Y --> x )
10 fmfil 17981 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( x  e. UFL  /\  g  e.  ( fBas `  Y
)  /\  f : Y
--> x )  ->  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  e.  ( Fil `  x
) )
115, 7, 9, 10syl3anc 1185 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y ) )  ->  ( ( x 
FilMap  f ) `  g
)  e.  ( Fil `  x ) )
12 ufli 17951 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( x  e. UFL  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  e.  ( Fil `  x
) )  ->  E. y  e.  ( UFil `  x
) ( ( x 
FilMap  f ) `  g
)  C_  y )
135, 11, 12syl2anc 644 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y ) )  ->  E. y  e.  (
UFil `  x )
( ( x  FilMap  f ) `  g ) 
C_  y )
14 f1odm 5681 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( f : Y -1-1-onto-> x  ->  dom  f  =  Y )
1514adantr 453 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  ->  dom  f  =  Y )
16 vex 2961 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  f  e. 
_V
1716dmex 5135 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  dom  f  e.  _V
1815, 17syl6eqelr 2527 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  ->  Y  e.  _V )
1918ad2antrr 708 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  ->  Y  e.  _V )
20 simprl 734 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
y  e.  ( UFil `  x ) )
21 f1ocnv 5690 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( f : Y -1-1-onto-> x  ->  `' f : x -1-1-onto-> Y )
2221ad3antrrr 712 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  ->  `' f : x -1-1-onto-> Y )
23 f1of 5677 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( `' f : x -1-1-onto-> Y  ->  `' f : x --> Y )
2422, 23syl 16 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  ->  `' f : x --> Y )
25 fmufil 17996 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( Y  e.  _V  /\  y  e.  ( UFil `  x )  /\  `' f : x --> Y )  ->  ( ( Y 
FilMap  `' f ) `  y )  e.  (
UFil `  Y )
)
2619, 20, 24, 25syl3anc 1185 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
( ( Y  FilMap  `' f ) `  y
)  e.  ( UFil `  Y ) )
27 f1ococnv1 5707 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( f : Y -1-1-onto-> x  ->  ( `' f  o.  f )  =  (  _I  |`  Y ) )
2827ad3antrrr 712 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
( `' f  o.  f )  =  (  _I  |`  Y )
)
2928oveq2d 6100 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
( Y  FilMap  ( `' f  o.  f ) )  =  ( Y 
FilMap  (  _I  |`  Y ) ) )
3029fveq1d 5733 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
( ( Y  FilMap  ( `' f  o.  f
) ) `  g
)  =  ( ( Y  FilMap  (  _I  |`  Y ) ) `  g ) )
315adantr 453 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  ->  x  e. UFL )
327adantr 453 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
g  e.  ( fBas `  Y ) )
338ad3antrrr 712 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
f : Y --> x )
34 fmco 17998 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( Y  e.  _V  /\  x  e. UFL  /\  g  e.  ( fBas `  Y
) )  /\  ( `' f : x --> Y  /\  f : Y --> x ) )  ->  ( ( Y 
FilMap  ( `' f  o.  f ) ) `  g )  =  ( ( Y  FilMap  `' f ) `  ( ( x  FilMap  f ) `  g ) ) )
3519, 31, 32, 24, 33, 34syl32anc 1193 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
( ( Y  FilMap  ( `' f  o.  f
) ) `  g
)  =  ( ( Y  FilMap  `' f ) `
 ( ( x 
FilMap  f ) `  g
) ) )
36 simplr 733 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
g  e.  ( Fil `  Y ) )
37 fmid 17997 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( g  e.  ( Fil `  Y
)  ->  ( ( Y  FilMap  (  _I  |`  Y ) ) `  g )  =  g )
3836, 37syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
( ( Y  FilMap  (  _I  |`  Y )
) `  g )  =  g )
3930, 35, 383eqtr3d 2478 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
( ( Y  FilMap  `' f ) `  (
( x  FilMap  f ) `
 g ) )  =  g )
4011adantr 453 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
( ( x  FilMap  f ) `  g )  e.  ( Fil `  x
) )
41 filfbas 17885 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( x  FilMap  f ) `
 g )  e.  ( Fil `  x
)  ->  ( (
x  FilMap  f ) `  g )  e.  (
fBas `  x )
)
4240, 41syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
( ( x  FilMap  f ) `  g )  e.  ( fBas `  x
) )
43 ufilfil 17941 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  e.  ( UFil `  x
)  ->  y  e.  ( Fil `  x ) )
44 filfbas 17885 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  e.  ( Fil `  x
)  ->  y  e.  ( fBas `  x )
)
4520, 43, 443syl 19 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
y  e.  ( fBas `  x ) )
46 simprr 735 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
( ( x  FilMap  f ) `  g ) 
C_  y )
47 fmss 17983 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( Y  e.  _V  /\  ( ( x  FilMap  f ) `  g )  e.  ( fBas `  x
)  /\  y  e.  ( fBas `  x )
)  /\  ( `' f : x --> Y  /\  ( ( x  FilMap  f ) `  g ) 
C_  y ) )  ->  ( ( Y 
FilMap  `' f ) `  ( ( x  FilMap  f ) `  g ) )  C_  ( ( Y  FilMap  `' f ) `
 y ) )
4819, 42, 45, 24, 46, 47syl32anc 1193 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
( ( Y  FilMap  `' f ) `  (
( x  FilMap  f ) `
 g ) ) 
C_  ( ( Y 
FilMap  `' f ) `  y ) )
4939, 48eqsstr3d 3385 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  -> 
g  C_  ( ( Y  FilMap  `' f ) `
 y ) )
50 sseq2 3372 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( u  =  ( ( Y 
FilMap  `' f ) `  y )  ->  (
g  C_  u  <->  g  C_  ( ( Y  FilMap  `' f ) `  y
) ) )
5150rspcev 3054 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( Y  FilMap  `' f ) `  y
)  e.  ( UFil `  Y )  /\  g  C_  ( ( Y  FilMap  `' f ) `  y
) )  ->  E. u  e.  ( UFil `  Y
) g  C_  u
)
5226, 49, 51syl2anc 644 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y
) )  /\  (
y  e.  ( UFil `  x )  /\  (
( x  FilMap  f ) `
 g )  C_  y ) )  ->  E. u  e.  ( UFil `  Y ) g 
C_  u )
5313, 52rexlimddv 2836 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  /\  g  e.  ( Fil `  Y ) )  ->  E. u  e.  (
UFil `  Y )
g  C_  u )
5453ralrimiva 2791 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  ->  A. g  e.  ( Fil `  Y ) E. u  e.  ( UFil `  Y
) g  C_  u
)
55 isufl 17950 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( Y  e.  _V  ->  ( Y  e. UFL  <->  A. g  e.  ( Fil `  Y ) E. u  e.  (
UFil `  Y )
g  C_  u )
)
5618, 55syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  ->  ( Y  e. UFL  <->  A. g  e.  ( Fil `  Y
) E. u  e.  ( UFil `  Y
) g  C_  u
) )
5754, 56mpbird 225 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  ->  Y  e. UFL )
5857ex 425 . . . . . . . . 9  |-  ( f : Y -1-1-onto-> x  ->  ( x  e. UFL  ->  Y  e. UFL )
)
5958exlimiv 1645 . . . . . . . 8  |-  ( E. f  f : Y -1-1-onto-> x  ->  ( x  e. UFL  ->  Y  e. UFL ) )
6059imp 420 . . . . . . 7  |-  ( ( E. f  f : Y -1-1-onto-> x  /\  x  e. UFL )  ->  Y  e. UFL )
613, 4, 60syl2an 465 . . . . . 6  |-  ( ( Y  ~~  x  /\  ( X  e. UFL  /\  x  C_  X ) )  ->  Y  e. UFL )
6261an12s 778 . . . . 5  |-  ( ( X  e. UFL  /\  ( Y  ~~  x  /\  x  C_  X ) )  ->  Y  e. UFL )
6362ex 425 . . . 4  |-  ( X  e. UFL  ->  ( ( Y 
~~  x  /\  x  C_  X )  ->  Y  e. UFL ) )
6463exlimdv 1647 . . 3  |-  ( X  e. UFL  ->  ( E. x
( Y  ~~  x  /\  x  C_  X )  ->  Y  e. UFL )
)
651, 64sylbid 208 . 2  |-  ( X  e. UFL  ->  ( Y  ~<_  X  ->  Y  e. UFL )
)
6665imp 420 1  |-  ( ( X  e. UFL  /\  Y  ~<_  X )  ->  Y  e. UFL )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 178    /\ wa 360   E.wex 1551    = wceq 1653    e. wcel 1726   A.wral 2707   E.wrex 2708   _Vcvv 2958    C_ wss 3322   class class class wbr 4215    _I cid 4496   `'ccnv 4880   dom cdm 4881    |` cres 4883    o. ccom 4885   -->wf 5453   -1-1-onto->wf1o 5456   ` cfv 5457  (class class class)co 6084    ~~ cen 7109    ~<_ cdom 7110   fBascfbas 16694   Filcfil 17882   UFilcufil 17936  UFLcufl 17937    FilMap cfm 17970
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1556  ax-5 1567  ax-17 1627  ax-9 1667  ax-8 1688  ax-13 1728  ax-14 1730  ax-6 1745  ax-7 1750  ax-11 1762  ax-12 1951  ax-ext 2419  ax-rep 4323  ax-sep 4333  ax-nul 4341  ax-pow 4380  ax-pr 4406  ax-un 4704
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3or 938  df-3an 939  df-tru 1329  df-ex 1552  df-nf 1555  df-sb 1660  df-eu 2287  df-mo 2288  df-clab 2425  df-cleq 2431  df-clel 2434  df-nfc 2563  df-ne 2603  df-nel 2604  df-ral 2712  df-rex 2713  df-reu 2714  df-rab 2716  df-v 2960  df-sbc 3164  df-csb 3254  df-dif 3325  df-un 3327  df-in 3329  df-ss 3336  df-pss 3338  df-nul 3631  df-if 3742  df-pw 3803  df-sn 3822  df-pr 3823  df-tp 3824  df-op 3825  df-uni 4018  df-int 4053  df-iun 4097  df-br 4216  df-opab 4270  df-mpt 4271  df-tr 4306  df-eprel 4497  df-id 4501  df-po 4506  df-so 4507  df-fr 4544  df-we 4546  df-ord 4587  df-on 4588  df-lim 4589  df-suc 4590  df-om 4849  df-xp 4887  df-rel 4888  df-cnv 4889  df-co 4890  df-dm 4891  df-rn 4892  df-res 4893  df-ima 4894  df-iota 5421  df-fun 5459  df-fn 5460  df-f 5461  df-f1 5462  df-fo 5463  df-f1o 5464  df-fv 5465  df-ov 6087  df-oprab 6088  df-mpt2 6089  df-1st 6352  df-2nd 6353  df-recs 6636  df-rdg 6671  df-1o 6727  df-oadd 6731  df-er 6908  df-en 7113  df-dom 7114  df-fin 7116  df-fi 7419  df-rest 13655  df-fbas 16704  df-fg 16705  df-fil 17883  df-ufil 17938  df-ufl 17939  df-fm 17975
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