MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fbfinnfr Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fbfinnfr 21626
Description: No filter base containing a finite element is free. (Contributed by Jeff Hankins, 5-Dec-2009.) (Revised by Stefan O'Rear, 28-Jul-2015.)
Assertion
Ref Expression
fbfinnfr ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑆𝐹𝑆 ∈ Fin) → 𝐹 ≠ ∅)

Proof of Theorem fbfinnfr
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eleq1 2687 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥𝐹𝑦𝐹))
21anbi2d 739 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹) ↔ (𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹)))
32imbi1d 331 . . . 4 (𝑥 = 𝑦 → (((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹) → 𝐹 ≠ ∅) ↔ ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → 𝐹 ≠ ∅)))
4 eleq1 2687 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑆 → (𝑥𝐹𝑆𝐹))
54anbi2d 739 . . . . 5 (𝑥 = 𝑆 → ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹) ↔ (𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑆𝐹)))
65imbi1d 331 . . . 4 (𝑥 = 𝑆 → (((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹) → 𝐹 ≠ ∅) ↔ ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑆𝐹) → 𝐹 ≠ ∅)))
7 ibar 525 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) → (𝑥𝐹 ↔ (𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹)))
87adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → (𝑥𝐹 ↔ (𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹)))
98imbi1d 331 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → ((𝑥𝐹 → (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅)) ↔ ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹) → (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅))))
10 bi2.04 376 . . . . . . . . . 10 ((𝑥𝑦 → ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹) → 𝐹 ≠ ∅)) ↔ ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹) → (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅)))
119, 10syl6rbbr 279 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → ((𝑥𝑦 → ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹) → 𝐹 ≠ ∅)) ↔ (𝑥𝐹 → (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅))))
1211albidv 1847 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → (∀𝑥(𝑥𝑦 → ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹) → 𝐹 ≠ ∅)) ↔ ∀𝑥(𝑥𝐹 → (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅))))
13 df-ral 2914 . . . . . . . 8 (∀𝑥𝐹 (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅) ↔ ∀𝑥(𝑥𝐹 → (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅)))
1412, 13syl6bbr 278 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → (∀𝑥(𝑥𝑦 → ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹) → 𝐹 ≠ ∅)) ↔ ∀𝑥𝐹 (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅)))
15 0nelfb 21616 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) → ¬ ∅ ∈ 𝐹)
16 eleq1 2687 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = ∅ → (𝑦𝐹 ↔ ∅ ∈ 𝐹))
1716notbid 308 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = ∅ → (¬ 𝑦𝐹 ↔ ¬ ∅ ∈ 𝐹))
1815, 17syl5ibrcom 237 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) → (𝑦 = ∅ → ¬ 𝑦𝐹))
1918necon2ad 2806 . . . . . . . . . . 11 (𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) → (𝑦𝐹𝑦 ≠ ∅))
2019imp 445 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → 𝑦 ≠ ∅)
21 ssn0 3967 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 𝐹𝑦 ≠ ∅) → 𝐹 ≠ ∅)
2221ex 450 . . . . . . . . . 10 (𝑦 𝐹 → (𝑦 ≠ ∅ → 𝐹 ≠ ∅))
2320, 22syl5com 31 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → (𝑦 𝐹 𝐹 ≠ ∅))
2423a1dd 50 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → (𝑦 𝐹 → (∀𝑥𝐹 (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅) → 𝐹 ≠ ∅)))
25 ssint 4484 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 𝐹 ↔ ∀𝑧𝐹 𝑦𝑧)
2625notbii 310 . . . . . . . . . . 11 𝑦 𝐹 ↔ ¬ ∀𝑧𝐹 𝑦𝑧)
27 rexnal 2992 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑧𝐹 ¬ 𝑦𝑧 ↔ ¬ ∀𝑧𝐹 𝑦𝑧)
2826, 27bitr4i 267 . . . . . . . . . 10 𝑦 𝐹 ↔ ∃𝑧𝐹 ¬ 𝑦𝑧)
29 fbasssin 21621 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹𝑧𝐹) → ∃𝑥𝐹 𝑥 ⊆ (𝑦𝑧))
30 nssinpss 3848 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑦𝑧 ↔ (𝑦𝑧) ⊊ 𝑦)
31 sspsstr 3704 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ⊆ (𝑦𝑧) ∧ (𝑦𝑧) ⊊ 𝑦) → 𝑥𝑦)
3230, 31sylan2b 492 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ⊆ (𝑦𝑧) ∧ ¬ 𝑦𝑧) → 𝑥𝑦)
3332expcom 451 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑦𝑧 → (𝑥 ⊆ (𝑦𝑧) → 𝑥𝑦))
3433reximdv 3013 . . . . . . . . . . . . 13 𝑦𝑧 → (∃𝑥𝐹 𝑥 ⊆ (𝑦𝑧) → ∃𝑥𝐹 𝑥𝑦))
3529, 34syl5com 31 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹𝑧𝐹) → (¬ 𝑦𝑧 → ∃𝑥𝐹 𝑥𝑦))
36353expia 1265 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → (𝑧𝐹 → (¬ 𝑦𝑧 → ∃𝑥𝐹 𝑥𝑦)))
3736rexlimdv 3026 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → (∃𝑧𝐹 ¬ 𝑦𝑧 → ∃𝑥𝐹 𝑥𝑦))
3828, 37syl5bi 232 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → (¬ 𝑦 𝐹 → ∃𝑥𝐹 𝑥𝑦))
39 r19.29 3068 . . . . . . . . . . 11 ((∀𝑥𝐹 (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅) ∧ ∃𝑥𝐹 𝑥𝑦) → ∃𝑥𝐹 ((𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅) ∧ 𝑥𝑦))
40 id 22 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅) → (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅))
4140imp 445 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅) ∧ 𝑥𝑦) → 𝐹 ≠ ∅)
4241rexlimivw 3025 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑥𝐹 ((𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅) ∧ 𝑥𝑦) → 𝐹 ≠ ∅)
4339, 42syl 17 . . . . . . . . . 10 ((∀𝑥𝐹 (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅) ∧ ∃𝑥𝐹 𝑥𝑦) → 𝐹 ≠ ∅)
4443expcom 451 . . . . . . . . 9 (∃𝑥𝐹 𝑥𝑦 → (∀𝑥𝐹 (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅) → 𝐹 ≠ ∅))
4538, 44syl6 35 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → (¬ 𝑦 𝐹 → (∀𝑥𝐹 (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅) → 𝐹 ≠ ∅)))
4624, 45pm2.61d 170 . . . . . . 7 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → (∀𝑥𝐹 (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅) → 𝐹 ≠ ∅))
4714, 46sylbid 230 . . . . . 6 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → (∀𝑥(𝑥𝑦 → ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹) → 𝐹 ≠ ∅)) → 𝐹 ≠ ∅))
4847com12 32 . . . . 5 (∀𝑥(𝑥𝑦 → ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹) → 𝐹 ≠ ∅)) → ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → 𝐹 ≠ ∅))
4948a1i 11 . . . 4 (𝑦 ∈ Fin → (∀𝑥(𝑥𝑦 → ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹) → 𝐹 ≠ ∅)) → ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → 𝐹 ≠ ∅)))
503, 6, 49findcard3 8188 . . 3 (𝑆 ∈ Fin → ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑆𝐹) → 𝐹 ≠ ∅))
5150com12 32 . 2 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑆𝐹) → (𝑆 ∈ Fin → 𝐹 ≠ ∅))
52513impia 1259 1 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑆𝐹𝑆 ∈ Fin) → 𝐹 ≠ ∅)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 384  w3a 1036  wal 1479   = wceq 1481  wcel 1988  wne 2791  wral 2909  wrex 2910  cin 3566  wss 3567  wpss 3568  c0 3907   cint 4466  cfv 5876  Fincfn 7940  fBascfbas 19715
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1720  ax-4 1735  ax-5 1837  ax-6 1886  ax-7 1933  ax-8 1990  ax-9 1997  ax-10 2017  ax-11 2032  ax-12 2045  ax-13 2244  ax-ext 2600  ax-sep 4772  ax-nul 4780  ax-pow 4834  ax-pr 4897  ax-un 6934
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1484  df-ex 1703  df-nf 1708  df-sb 1879  df-eu 2472  df-mo 2473  df-clab 2607  df-cleq 2613  df-clel 2616  df-nfc 2751  df-ne 2792  df-nel 2895  df-ral 2914  df-rex 2915  df-rab 2918  df-v 3197  df-sbc 3430  df-csb 3527  df-dif 3570  df-un 3572  df-in 3574  df-ss 3581  df-pss 3583  df-nul 3908  df-if 4078  df-pw 4151  df-sn 4169  df-pr 4171  df-tp 4173  df-op 4175  df-uni 4428  df-int 4467  df-br 4645  df-opab 4704  df-mpt 4721  df-tr 4744  df-id 5014  df-eprel 5019  df-po 5025  df-so 5026  df-fr 5063  df-we 5065  df-xp 5110  df-rel 5111  df-cnv 5112  df-co 5113  df-dm 5114  df-rn 5115  df-res 5116  df-ima 5117  df-ord 5714  df-on 5715  df-lim 5716  df-suc 5717  df-iota 5839  df-fun 5878  df-fn 5879  df-f 5880  df-f1 5881  df-fo 5882  df-f1o 5883  df-fv 5884  df-om 7051  df-er 7727  df-en 7941  df-dom 7942  df-sdom 7943  df-fin 7944  df-fbas 19724
This theorem is referenced by:  filfinnfr  21662
  Copyright terms: Public domain W3C validator