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Theorem kelac1 37950
Description: Kelley's choice, basic form: if a collection of sets can be cast as closed sets in the factors of a topology, and there is a definable element in each topology (which need not be in the closed set - if it were this would be trivial), then compactness (via finite intersection) guarantees that the final product is nonempty. (Contributed by Stefan O'Rear, 22-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
kelac1.z ((𝜑𝑥𝐼) → 𝑆 ≠ ∅)
kelac1.j ((𝜑𝑥𝐼) → 𝐽 ∈ Top)
kelac1.c ((𝜑𝑥𝐼) → 𝐶 ∈ (Clsd‘𝐽))
kelac1.b ((𝜑𝑥𝐼) → 𝐵:𝑆1-1-onto𝐶)
kelac1.u ((𝜑𝑥𝐼) → 𝑈 𝐽)
kelac1.k (𝜑 → (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) ∈ Comp)
Assertion
Ref Expression
kelac1 (𝜑X𝑥𝐼 𝑆 ≠ ∅)
Distinct variable groups:   𝜑,𝑥   𝑥,𝐼
Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥)   𝐶(𝑥)   𝑆(𝑥)   𝑈(𝑥)   𝐽(𝑥)

Proof of Theorem kelac1
Dummy variables 𝑓 𝑦 𝑧 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 kelac1.c . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐼) → 𝐶 ∈ (Clsd‘𝐽))
2 eqid 2651 . . . . . . . 8 𝐽 = 𝐽
32cldss 20881 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ (Clsd‘𝐽) → 𝐶 𝐽)
41, 3syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝐼) → 𝐶 𝐽)
54ralrimiva 2995 . . . . 5 (𝜑 → ∀𝑥𝐼 𝐶 𝐽)
6 boxriin 7992 . . . . 5 (∀𝑥𝐼 𝐶 𝐽X𝑥𝐼 𝐶 = (X𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝐼 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
75, 6syl 17 . . . 4 (𝜑X𝑥𝐼 𝐶 = (X𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝐼 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
8 kelac1.k . . . . . . . . 9 (𝜑 → (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) ∈ Comp)
9 cmptop 21246 . . . . . . . . 9 ((∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) ∈ Comp → (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) ∈ Top)
10 0ntop 20758 . . . . . . . . . . 11 ¬ ∅ ∈ Top
11 fvprc 6223 . . . . . . . . . . . 12 (¬ (𝑥𝐼𝐽) ∈ V → (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) = ∅)
1211eleq1d 2715 . . . . . . . . . . 11 (¬ (𝑥𝐼𝐽) ∈ V → ((∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) ∈ Top ↔ ∅ ∈ Top))
1310, 12mtbiri 316 . . . . . . . . . 10 (¬ (𝑥𝐼𝐽) ∈ V → ¬ (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) ∈ Top)
1413con4i 113 . . . . . . . . 9 ((∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) ∈ Top → (𝑥𝐼𝐽) ∈ V)
158, 9, 143syl 18 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑥𝐼𝐽) ∈ V)
16 kelac1.j . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐼) → 𝐽 ∈ Top)
17 eqid 2651 . . . . . . . . 9 (𝑥𝐼𝐽) = (𝑥𝐼𝐽)
1816, 17fmptd 6425 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑥𝐼𝐽):𝐼⟶Top)
19 dmfex 7166 . . . . . . . 8 (((𝑥𝐼𝐽) ∈ V ∧ (𝑥𝐼𝐽):𝐼⟶Top) → 𝐼 ∈ V)
2015, 18, 19syl2anc 694 . . . . . . 7 (𝜑𝐼 ∈ V)
2116ralrimiva 2995 . . . . . . 7 (𝜑 → ∀𝑥𝐼 𝐽 ∈ Top)
22 eqid 2651 . . . . . . . 8 (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) = (∏t‘(𝑥𝐼𝐽))
2322ptunimpt 21446 . . . . . . 7 ((𝐼 ∈ V ∧ ∀𝑥𝐼 𝐽 ∈ Top) → X𝑥𝐼 𝐽 = (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)))
2420, 21, 23syl2anc 694 . . . . . 6 (𝜑X𝑥𝐼 𝐽 = (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)))
2524ineq1d 3846 . . . . 5 (𝜑 → (X𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝐼 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)) = ( (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) ∩ 𝑦𝐼 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
26 eqid 2651 . . . . . 6 (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) = (∏t‘(𝑥𝐼𝐽))
272topcld 20887 . . . . . . . . . 10 (𝐽 ∈ Top → 𝐽 ∈ (Clsd‘𝐽))
2816, 27syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥𝐼) → 𝐽 ∈ (Clsd‘𝐽))
291, 28ifcld 4164 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝐼) → if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽) ∈ (Clsd‘𝐽))
3020, 16, 29ptcldmpt 21465 . . . . . . 7 (𝜑X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽) ∈ (Clsd‘(∏t‘(𝑥𝐼𝐽))))
3130adantr 480 . . . . . 6 ((𝜑𝑦𝐼) → X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽) ∈ (Clsd‘(∏t‘(𝑥𝐼𝐽))))
32 simprr 811 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) → 𝑧 ∈ Fin)
33 kelac1.b . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥𝐼) → 𝐵:𝑆1-1-onto𝐶)
34 f1ofo 6182 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵:𝑆1-1-onto𝐶𝐵:𝑆onto𝐶)
35 foima 6158 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐵:𝑆onto𝐶 → (𝐵𝑆) = 𝐶)
3633, 34, 353syl 18 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥𝐼) → (𝐵𝑆) = 𝐶)
3736eqcomd 2657 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥𝐼) → 𝐶 = (𝐵𝑆))
38 kelac1.z . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥𝐼) → 𝑆 ≠ ∅)
39 f1ofn 6176 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐵:𝑆1-1-onto𝐶𝐵 Fn 𝑆)
4033, 39syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑥𝐼) → 𝐵 Fn 𝑆)
41 ssid 3657 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑆𝑆
42 fnimaeq0 6051 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐵 Fn 𝑆𝑆𝑆) → ((𝐵𝑆) = ∅ ↔ 𝑆 = ∅))
4340, 41, 42sylancl 695 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑥𝐼) → ((𝐵𝑆) = ∅ ↔ 𝑆 = ∅))
4443necon3bid 2867 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑥𝐼) → ((𝐵𝑆) ≠ ∅ ↔ 𝑆 ≠ ∅))
4538, 44mpbird 247 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑𝑥𝐼) → (𝐵𝑆) ≠ ∅)
4637, 45eqnetrd 2890 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥𝐼) → 𝐶 ≠ ∅)
47 n0 3964 . . . . . . . . . . . 12 (𝐶 ≠ ∅ ↔ ∃𝑤 𝑤𝐶)
4846, 47sylib 208 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥𝐼) → ∃𝑤 𝑤𝐶)
49 rexv 3251 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑤 ∈ V 𝑤𝐶 ↔ ∃𝑤 𝑤𝐶)
5048, 49sylibr 224 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥𝐼) → ∃𝑤 ∈ V 𝑤𝐶)
5150ralrimiva 2995 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑥𝐼𝑤 ∈ V 𝑤𝐶)
52 ssralv 3699 . . . . . . . . . 10 (𝑧𝐼 → (∀𝑥𝐼𝑤 ∈ V 𝑤𝐶 → ∀𝑥𝑧𝑤 ∈ V 𝑤𝐶))
5352adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin) → (∀𝑥𝐼𝑤 ∈ V 𝑤𝐶 → ∀𝑥𝑧𝑤 ∈ V 𝑤𝐶))
5451, 53mpan9 485 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) → ∀𝑥𝑧𝑤 ∈ V 𝑤𝐶)
55 eleq1 2718 . . . . . . . . 9 (𝑤 = (𝑓𝑥) → (𝑤𝐶 ↔ (𝑓𝑥) ∈ 𝐶))
5655ac6sfi 8245 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ Fin ∧ ∀𝑥𝑧𝑤 ∈ V 𝑤𝐶) → ∃𝑓(𝑓:𝑧⟶V ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶))
5732, 54, 56syl2anc 694 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) → ∃𝑓(𝑓:𝑧⟶V ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶))
5824eqcomd 2657 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) = X𝑥𝐼 𝐽)
5958ineq1d 3846 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ( (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) ∩ 𝑦𝑧 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)) = (X𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝑧 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
6059ad2antrr 762 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → ( (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) ∩ 𝑦𝑧 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)) = (X𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝑧 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
61 iftrue 4125 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥𝑧 → if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) = (𝑓𝑥))
6261ad2antrl 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ (𝑥𝑧 ∧ (𝑓𝑥) ∈ 𝐶)) → if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) = (𝑓𝑥))
63 simpll 805 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ 𝑥𝑧) → 𝜑)
64 simprl 809 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) → 𝑧𝐼)
6564sselda 3636 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ 𝑥𝑧) → 𝑥𝐼)
6663, 65, 4syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ 𝑥𝑧) → 𝐶 𝐽)
6766sseld 3635 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ 𝑥𝑧) → ((𝑓𝑥) ∈ 𝐶 → (𝑓𝑥) ∈ 𝐽))
6867impr 648 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ (𝑥𝑧 ∧ (𝑓𝑥) ∈ 𝐶)) → (𝑓𝑥) ∈ 𝐽)
6962, 68eqeltrd 2730 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ (𝑥𝑧 ∧ (𝑓𝑥) ∈ 𝐶)) → if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽)
7069expr 642 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ 𝑥𝑧) → ((𝑓𝑥) ∈ 𝐶 → if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽))
7170ralimdva 2991 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) → (∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶 → ∀𝑥𝑧 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽))
7271imp 444 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → ∀𝑥𝑧 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽)
73 eldifn 3766 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥 ∈ (𝐼𝑧) → ¬ 𝑥𝑧)
7473iffalsed 4130 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 ∈ (𝐼𝑧) → if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) = 𝑈)
7574adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼𝑧)) → if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) = 𝑈)
76 eldifi 3765 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 ∈ (𝐼𝑧) → 𝑥𝐼)
77 kelac1.u . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑥𝐼) → 𝑈 𝐽)
7876, 77sylan2 490 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼𝑧)) → 𝑈 𝐽)
7975, 78eqeltrd 2730 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑥 ∈ (𝐼𝑧)) → if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽)
8079ralrimiva 2995 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝐼𝑧)if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽)
8180ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → ∀𝑥 ∈ (𝐼𝑧)if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽)
82 ralun 3828 . . . . . . . . . . . . . 14 ((∀𝑥𝑧 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽 ∧ ∀𝑥 ∈ (𝐼𝑧)if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽) → ∀𝑥 ∈ (𝑧 ∪ (𝐼𝑧))if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽)
8372, 81, 82syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → ∀𝑥 ∈ (𝑧 ∪ (𝐼𝑧))if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽)
84 undif 4082 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧𝐼 ↔ (𝑧 ∪ (𝐼𝑧)) = 𝐼)
8584biimpi 206 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧𝐼 → (𝑧 ∪ (𝐼𝑧)) = 𝐼)
8685ad2antrl 764 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) → (𝑧 ∪ (𝐼𝑧)) = 𝐼)
8786raleqdv 3174 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) → (∀𝑥 ∈ (𝑧 ∪ (𝐼𝑧))if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽 ↔ ∀𝑥𝐼 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽))
8887adantr 480 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → (∀𝑥 ∈ (𝑧 ∪ (𝐼𝑧))if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽 ↔ ∀𝑥𝐼 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽))
8983, 88mpbid 222 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → ∀𝑥𝐼 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽)
9020ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → 𝐼 ∈ V)
91 mptelixpg 7987 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐼 ∈ V → ((𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ X𝑥𝐼 𝐽 ↔ ∀𝑥𝐼 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽))
9290, 91syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → ((𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ X𝑥𝐼 𝐽 ↔ ∀𝑥𝐼 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ 𝐽))
9389, 92mpbird 247 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → (𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ X𝑥𝐼 𝐽)
94 eleq2 2719 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝐶 = if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽) → ((𝑓𝑥) ∈ 𝐶 ↔ (𝑓𝑥) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
95 eleq2 2719 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ( 𝐽 = if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽) → ((𝑓𝑥) ∈ 𝐽 ↔ (𝑓𝑥) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
96 simplrr 818 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ (𝑥𝑧 ∧ (𝑓𝑥) ∈ 𝐶)) ∧ 𝑥 = 𝑦) → (𝑓𝑥) ∈ 𝐶)
9768adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ (𝑥𝑧 ∧ (𝑓𝑥) ∈ 𝐶)) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦) → (𝑓𝑥) ∈ 𝐽)
9894, 95, 96, 97ifbothda 4156 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ (𝑥𝑧 ∧ (𝑓𝑥) ∈ 𝐶)) → (𝑓𝑥) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽))
9962, 98eqeltrd 2730 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ (𝑥𝑧 ∧ (𝑓𝑥) ∈ 𝐶)) → if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽))
10099expr 642 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ 𝑥𝑧) → ((𝑓𝑥) ∈ 𝐶 → if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
101100ralimdva 2991 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) → (∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶 → ∀𝑥𝑧 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
102101imp 444 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → ∀𝑥𝑧 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽))
103102adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) ∧ 𝑦𝑧) → ∀𝑥𝑧 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽))
10478adantlr 751 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑦𝑧) ∧ 𝑥 ∈ (𝐼𝑧)) → 𝑈 𝐽)
10574adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑦𝑧) ∧ 𝑥 ∈ (𝐼𝑧)) → if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) = 𝑈)
106 incom 3838 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝐼𝑧) ∩ 𝑧) = (𝑧 ∩ (𝐼𝑧))
107 disjdif 4073 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑧 ∩ (𝐼𝑧)) = ∅
108106, 107eqtri 2673 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝐼𝑧) ∩ 𝑧) = ∅
109108a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑦𝑧) ∧ 𝑥 ∈ (𝐼𝑧)) → ((𝐼𝑧) ∩ 𝑧) = ∅)
110 simpr 476 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑦𝑧) ∧ 𝑥 ∈ (𝐼𝑧)) → 𝑥 ∈ (𝐼𝑧))
111 simplr 807 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑦𝑧) ∧ 𝑥 ∈ (𝐼𝑧)) → 𝑦𝑧)
112 disjne 4055 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝐼𝑧) ∩ 𝑧) = ∅ ∧ 𝑥 ∈ (𝐼𝑧) ∧ 𝑦𝑧) → 𝑥𝑦)
113109, 110, 111, 112syl3anc 1366 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑦𝑧) ∧ 𝑥 ∈ (𝐼𝑧)) → 𝑥𝑦)
114113neneqd 2828 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑦𝑧) ∧ 𝑥 ∈ (𝐼𝑧)) → ¬ 𝑥 = 𝑦)
115114iffalsed 4130 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑦𝑧) ∧ 𝑥 ∈ (𝐼𝑧)) → if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽) = 𝐽)
116104, 105, 1153eltr4d 2745 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑦𝑧) ∧ 𝑥 ∈ (𝐼𝑧)) → if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽))
117116ralrimiva 2995 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑦𝑧) → ∀𝑥 ∈ (𝐼𝑧)if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽))
118117adantlr 751 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ 𝑦𝑧) → ∀𝑥 ∈ (𝐼𝑧)if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽))
119118adantlr 751 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) ∧ 𝑦𝑧) → ∀𝑥 ∈ (𝐼𝑧)if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽))
120 ralun 3828 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((∀𝑥𝑧 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽) ∧ ∀𝑥 ∈ (𝐼𝑧)if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)) → ∀𝑥 ∈ (𝑧 ∪ (𝐼𝑧))if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽))
121103, 119, 120syl2anc 694 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) ∧ 𝑦𝑧) → ∀𝑥 ∈ (𝑧 ∪ (𝐼𝑧))if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽))
12286raleqdv 3174 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) → (∀𝑥 ∈ (𝑧 ∪ (𝐼𝑧))if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽) ↔ ∀𝑥𝐼 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
123122ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) ∧ 𝑦𝑧) → (∀𝑥 ∈ (𝑧 ∪ (𝐼𝑧))if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽) ↔ ∀𝑥𝐼 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
124121, 123mpbid 222 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) ∧ 𝑦𝑧) → ∀𝑥𝐼 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽))
12520ad3antrrr 766 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) ∧ 𝑦𝑧) → 𝐼 ∈ V)
126 mptelixpg 7987 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐼 ∈ V → ((𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽) ↔ ∀𝑥𝐼 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
127125, 126syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) ∧ 𝑦𝑧) → ((𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽) ↔ ∀𝑥𝐼 if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈) ∈ if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
128124, 127mpbird 247 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) ∧ 𝑦𝑧) → (𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽))
129128ralrimiva 2995 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → ∀𝑦𝑧 (𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽))
130 mptexg 6525 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐼 ∈ V → (𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ V)
13120, 130syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ V)
132131ad2antrr 762 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → (𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ V)
133 eliin 4557 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ V → ((𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ 𝑦𝑧 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽) ↔ ∀𝑦𝑧 (𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
134132, 133syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → ((𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ 𝑦𝑧 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽) ↔ ∀𝑦𝑧 (𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
135129, 134mpbird 247 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → (𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ 𝑦𝑧 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽))
13693, 135elind 3831 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → (𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ (X𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝑧 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)))
137 ne0i 3954 . . . . . . . . . 10 ((𝑥𝐼 ↦ if(𝑥𝑧, (𝑓𝑥), 𝑈)) ∈ (X𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝑧 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)) → (X𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝑧 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)) ≠ ∅)
138136, 137syl 17 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → (X𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝑧 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)) ≠ ∅)
13960, 138eqnetrd 2890 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶) → ( (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) ∩ 𝑦𝑧 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)) ≠ ∅)
140139adantrl 752 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) ∧ (𝑓:𝑧⟶V ∧ ∀𝑥𝑧 (𝑓𝑥) ∈ 𝐶)) → ( (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) ∩ 𝑦𝑧 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)) ≠ ∅)
14157, 140exlimddv 1903 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin)) → ( (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) ∩ 𝑦𝑧 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)) ≠ ∅)
14226, 8, 31, 141cmpfiiin 37577 . . . . 5 (𝜑 → ( (∏t‘(𝑥𝐼𝐽)) ∩ 𝑦𝐼 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)) ≠ ∅)
14325, 142eqnetrd 2890 . . . 4 (𝜑 → (X𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝐼 X𝑥𝐼 if(𝑥 = 𝑦, 𝐶, 𝐽)) ≠ ∅)
1447, 143eqnetrd 2890 . . 3 (𝜑X𝑥𝐼 𝐶 ≠ ∅)
145 n0 3964 . . 3 (X𝑥𝐼 𝐶 ≠ ∅ ↔ ∃𝑦 𝑦X𝑥𝐼 𝐶)
146144, 145sylib 208 . 2 (𝜑 → ∃𝑦 𝑦X𝑥𝐼 𝐶)
147 elixp2 7954 . . . . . 6 (𝑦X𝑥𝐼 𝐶 ↔ (𝑦 ∈ V ∧ 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ∈ 𝐶))
148147simp3bi 1098 . . . . 5 (𝑦X𝑥𝐼 𝐶 → ∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ∈ 𝐶)
149 f1ocnv 6187 . . . . . . . 8 (𝐵:𝑆1-1-onto𝐶𝐵:𝐶1-1-onto𝑆)
150 f1of 6175 . . . . . . . 8 (𝐵:𝐶1-1-onto𝑆𝐵:𝐶𝑆)
151 ffvelrn 6397 . . . . . . . . 9 ((𝐵:𝐶𝑆 ∧ (𝑦𝑥) ∈ 𝐶) → (𝐵‘(𝑦𝑥)) ∈ 𝑆)
152151ex 449 . . . . . . . 8 (𝐵:𝐶𝑆 → ((𝑦𝑥) ∈ 𝐶 → (𝐵‘(𝑦𝑥)) ∈ 𝑆))
15333, 149, 150, 1524syl 19 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝐼) → ((𝑦𝑥) ∈ 𝐶 → (𝐵‘(𝑦𝑥)) ∈ 𝑆))
154153ralimdva 2991 . . . . . 6 (𝜑 → (∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ∈ 𝐶 → ∀𝑥𝐼 (𝐵‘(𝑦𝑥)) ∈ 𝑆))
155154imp 444 . . . . 5 ((𝜑 ∧ ∀𝑥𝐼 (𝑦𝑥) ∈ 𝐶) → ∀𝑥𝐼 (𝐵‘(𝑦𝑥)) ∈ 𝑆)
156148, 155sylan2 490 . . . 4 ((𝜑𝑦X𝑥𝐼 𝐶) → ∀𝑥𝐼 (𝐵‘(𝑦𝑥)) ∈ 𝑆)
157 mptelixpg 7987 . . . . . 6 (𝐼 ∈ V → ((𝑥𝐼 ↦ (𝐵‘(𝑦𝑥))) ∈ X𝑥𝐼 𝑆 ↔ ∀𝑥𝐼 (𝐵‘(𝑦𝑥)) ∈ 𝑆))
15820, 157syl 17 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑥𝐼 ↦ (𝐵‘(𝑦𝑥))) ∈ X𝑥𝐼 𝑆 ↔ ∀𝑥𝐼 (𝐵‘(𝑦𝑥)) ∈ 𝑆))
159158adantr 480 . . . 4 ((𝜑𝑦X𝑥𝐼 𝐶) → ((𝑥𝐼 ↦ (𝐵‘(𝑦𝑥))) ∈ X𝑥𝐼 𝑆 ↔ ∀𝑥𝐼 (𝐵‘(𝑦𝑥)) ∈ 𝑆))
160156, 159mpbird 247 . . 3 ((𝜑𝑦X𝑥𝐼 𝐶) → (𝑥𝐼 ↦ (𝐵‘(𝑦𝑥))) ∈ X𝑥𝐼 𝑆)
161 ne0i 3954 . . 3 ((𝑥𝐼 ↦ (𝐵‘(𝑦𝑥))) ∈ X𝑥𝐼 𝑆X𝑥𝐼 𝑆 ≠ ∅)
162160, 161syl 17 . 2 ((𝜑𝑦X𝑥𝐼 𝐶) → X𝑥𝐼 𝑆 ≠ ∅)
163146, 162exlimddv 1903 1 (𝜑X𝑥𝐼 𝑆 ≠ ∅)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 383   = wceq 1523  wex 1744  wcel 2030  wne 2823  wral 2941  wrex 2942  Vcvv 3231  cdif 3604  cun 3605  cin 3606  wss 3607  c0 3948  ifcif 4119   cuni 4468   ciin 4553  cmpt 4762  ccnv 5142  cima 5146   Fn wfn 5921  wf 5922  ontowfo 5924  1-1-ontowf1o 5925  cfv 5926  Xcixp 7950  Fincfn 7997  tcpt 16146  Topctop 20746  Clsdccld 20868  Compccmp 21237
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-rep 4804  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-int 4508  df-iun 4554  df-iin 4555  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-1st 7210  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-1o 7605  df-2o 7606  df-oadd 7609  df-er 7787  df-map 7901  df-ixp 7951  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-fin 8001  df-fi 8358  df-topgen 16151  df-pt 16152  df-top 20747  df-bases 20798  df-cld 20871  df-cmp 21238
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