Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  unelldsys Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem unelldsys 30522
Description: Lambda-systems are closed under disjoint set unions. (Contributed by Thierry Arnoux, 21-Jun-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
isldsys.l 𝐿 = {𝑠 ∈ 𝒫 𝒫 𝑂 ∣ (∅ ∈ 𝑠 ∧ ∀𝑥𝑠 (𝑂𝑥) ∈ 𝑠 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑠((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) → 𝑥𝑠))}
unelldsys.s (𝜑𝑆𝐿)
unelldsys.a (𝜑𝐴𝑆)
unelldsys.b (𝜑𝐵𝑆)
unelldsys.c (𝜑 → (𝐴𝐵) = ∅)
Assertion
Ref Expression
unelldsys (𝜑 → (𝐴𝐵) ∈ 𝑆)
Distinct variable groups:   𝑦,𝑠   𝑂,𝑠,𝑥   𝑆,𝑠,𝑥   𝑥,𝑦   𝑦,𝐴   𝑦,𝐵
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥,𝑦,𝑠)   𝐴(𝑥,𝑠)   𝐵(𝑥,𝑠)   𝑆(𝑦)   𝐿(𝑥,𝑦,𝑠)   𝑂(𝑦)

Proof of Theorem unelldsys
Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 uneq1 3895 . . . . 5 (𝐴 = ∅ → (𝐴𝐵) = (∅ ∪ 𝐵))
21adantl 473 . . . 4 ((𝜑𝐴 = ∅) → (𝐴𝐵) = (∅ ∪ 𝐵))
3 uncom 3892 . . . . 5 (𝐵 ∪ ∅) = (∅ ∪ 𝐵)
4 un0 4102 . . . . 5 (𝐵 ∪ ∅) = 𝐵
53, 4eqtr3i 2776 . . . 4 (∅ ∪ 𝐵) = 𝐵
62, 5syl6eq 2802 . . 3 ((𝜑𝐴 = ∅) → (𝐴𝐵) = 𝐵)
7 unelldsys.b . . . 4 (𝜑𝐵𝑆)
87adantr 472 . . 3 ((𝜑𝐴 = ∅) → 𝐵𝑆)
96, 8eqeltrd 2831 . 2 ((𝜑𝐴 = ∅) → (𝐴𝐵) ∈ 𝑆)
10 unelldsys.a . . . . 5 (𝜑𝐴𝑆)
11 uniprg 4594 . . . . 5 ((𝐴𝑆𝐵𝑆) → {𝐴, 𝐵} = (𝐴𝐵))
1210, 7, 11syl2anc 696 . . . 4 (𝜑 {𝐴, 𝐵} = (𝐴𝐵))
1312adantr 472 . . 3 ((𝜑𝐴 ≠ ∅) → {𝐴, 𝐵} = (𝐴𝐵))
14 prct 29793 . . . . . 6 ((𝐴𝑆𝐵𝑆) → {𝐴, 𝐵} ≼ ω)
1510, 7, 14syl2anc 696 . . . . 5 (𝜑 → {𝐴, 𝐵} ≼ ω)
1615adantr 472 . . . 4 ((𝜑𝐴 ≠ ∅) → {𝐴, 𝐵} ≼ ω)
17 unelldsys.c . . . . . 6 (𝜑 → (𝐴𝐵) = ∅)
1817adantr 472 . . . . 5 ((𝜑𝐴 ≠ ∅) → (𝐴𝐵) = ∅)
1910adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 ≠ ∅) → 𝐴𝑆)
207adantr 472 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 ≠ ∅) → 𝐵𝑆)
21 n0 4066 . . . . . . . . 9 (𝐴 ≠ ∅ ↔ ∃𝑧 𝑧𝐴)
2221biimpi 206 . . . . . . . 8 (𝐴 ≠ ∅ → ∃𝑧 𝑧𝐴)
2322adantl 473 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 ≠ ∅) → ∃𝑧 𝑧𝐴)
24 disjel 4159 . . . . . . . . . 10 (((𝐴𝐵) = ∅ ∧ 𝑧𝐴) → ¬ 𝑧𝐵)
2517, 24sylan 489 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑧𝐴) → ¬ 𝑧𝐵)
26 nelne1 3020 . . . . . . . . . 10 ((𝑧𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝐵) → 𝐴𝐵)
2726adantll 752 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑧𝐴) ∧ ¬ 𝑧𝐵) → 𝐴𝐵)
2825, 27mpdan 705 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑧𝐴) → 𝐴𝐵)
2928adantlr 753 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴 ≠ ∅) ∧ 𝑧𝐴) → 𝐴𝐵)
3023, 29exlimddv 2004 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 ≠ ∅) → 𝐴𝐵)
31 id 22 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝐴𝑦 = 𝐴)
32 id 22 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝐵𝑦 = 𝐵)
3331, 32disjprg 4792 . . . . . 6 ((𝐴𝑆𝐵𝑆𝐴𝐵) → (Disj 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑦 ↔ (𝐴𝐵) = ∅))
3419, 20, 30, 33syl3anc 1473 . . . . 5 ((𝜑𝐴 ≠ ∅) → (Disj 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑦 ↔ (𝐴𝐵) = ∅))
3518, 34mpbird 247 . . . 4 ((𝜑𝐴 ≠ ∅) → Disj 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑦)
36 breq1 4799 . . . . . . . 8 (𝑧 = {𝐴, 𝐵} → (𝑧 ≼ ω ↔ {𝐴, 𝐵} ≼ ω))
37 disjeq1 4771 . . . . . . . 8 (𝑧 = {𝐴, 𝐵} → (Disj 𝑦𝑧 𝑦Disj 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑦))
3836, 37anbi12d 749 . . . . . . 7 (𝑧 = {𝐴, 𝐵} → ((𝑧 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑧 𝑦) ↔ ({𝐴, 𝐵} ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑦)))
39 unieq 4588 . . . . . . . 8 (𝑧 = {𝐴, 𝐵} → 𝑧 = {𝐴, 𝐵})
4039eleq1d 2816 . . . . . . 7 (𝑧 = {𝐴, 𝐵} → ( 𝑧𝑆 {𝐴, 𝐵} ∈ 𝑆))
4138, 40imbi12d 333 . . . . . 6 (𝑧 = {𝐴, 𝐵} → (((𝑧 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑧 𝑦) → 𝑧𝑆) ↔ (({𝐴, 𝐵} ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑦) → {𝐴, 𝐵} ∈ 𝑆)))
42 unelldsys.s . . . . . . . . 9 (𝜑𝑆𝐿)
43 isldsys.l . . . . . . . . . . 11 𝐿 = {𝑠 ∈ 𝒫 𝒫 𝑂 ∣ (∅ ∈ 𝑠 ∧ ∀𝑥𝑠 (𝑂𝑥) ∈ 𝑠 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑠((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) → 𝑥𝑠))}
44 biid 251 . . . . . . . . . . . . 13 (∅ ∈ 𝑠 ↔ ∅ ∈ 𝑠)
45 difeq2 3857 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑧 → (𝑂𝑥) = (𝑂𝑧))
4645eleq1d 2816 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 𝑧 → ((𝑂𝑥) ∈ 𝑠 ↔ (𝑂𝑧) ∈ 𝑠))
4746cbvralv 3302 . . . . . . . . . . . . 13 (∀𝑥𝑠 (𝑂𝑥) ∈ 𝑠 ↔ ∀𝑧𝑠 (𝑂𝑧) ∈ 𝑠)
48 breq1 4799 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 ≼ ω ↔ 𝑧 ≼ ω))
49 disjeq1 4771 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑧 → (Disj 𝑦𝑥 𝑦Disj 𝑦𝑧 𝑦))
5048, 49anbi12d 749 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑧 → ((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) ↔ (𝑧 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑧 𝑦)))
51 unieq 4588 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑧 𝑥 = 𝑧)
5251eleq1d 2816 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑧 → ( 𝑥𝑠 𝑧𝑠))
5350, 52imbi12d 333 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 𝑧 → (((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) → 𝑥𝑠) ↔ ((𝑧 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑧 𝑦) → 𝑧𝑠)))
5453cbvralv 3302 . . . . . . . . . . . . 13 (∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑠((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) → 𝑥𝑠) ↔ ∀𝑧 ∈ 𝒫 𝑠((𝑧 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑧 𝑦) → 𝑧𝑠))
5544, 47, 543anbi123i 1158 . . . . . . . . . . . 12 ((∅ ∈ 𝑠 ∧ ∀𝑥𝑠 (𝑂𝑥) ∈ 𝑠 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑠((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) → 𝑥𝑠)) ↔ (∅ ∈ 𝑠 ∧ ∀𝑧𝑠 (𝑂𝑧) ∈ 𝑠 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝒫 𝑠((𝑧 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑧 𝑦) → 𝑧𝑠)))
5655rabbii 3317 . . . . . . . . . . 11 {𝑠 ∈ 𝒫 𝒫 𝑂 ∣ (∅ ∈ 𝑠 ∧ ∀𝑥𝑠 (𝑂𝑥) ∈ 𝑠 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑠((𝑥 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑥 𝑦) → 𝑥𝑠))} = {𝑠 ∈ 𝒫 𝒫 𝑂 ∣ (∅ ∈ 𝑠 ∧ ∀𝑧𝑠 (𝑂𝑧) ∈ 𝑠 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝒫 𝑠((𝑧 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑧 𝑦) → 𝑧𝑠))}
5743, 56eqtri 2774 . . . . . . . . . 10 𝐿 = {𝑠 ∈ 𝒫 𝒫 𝑂 ∣ (∅ ∈ 𝑠 ∧ ∀𝑧𝑠 (𝑂𝑧) ∈ 𝑠 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝒫 𝑠((𝑧 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑧 𝑦) → 𝑧𝑠))}
5857isldsys 30520 . . . . . . . . 9 (𝑆𝐿 ↔ (𝑆 ∈ 𝒫 𝒫 𝑂 ∧ (∅ ∈ 𝑆 ∧ ∀𝑧𝑆 (𝑂𝑧) ∈ 𝑆 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝒫 𝑆((𝑧 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑧 𝑦) → 𝑧𝑆))))
5942, 58sylib 208 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝑆 ∈ 𝒫 𝒫 𝑂 ∧ (∅ ∈ 𝑆 ∧ ∀𝑧𝑆 (𝑂𝑧) ∈ 𝑆 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝒫 𝑆((𝑧 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑧 𝑦) → 𝑧𝑆))))
6059simprd 482 . . . . . . 7 (𝜑 → (∅ ∈ 𝑆 ∧ ∀𝑧𝑆 (𝑂𝑧) ∈ 𝑆 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝒫 𝑆((𝑧 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑧 𝑦) → 𝑧𝑆)))
6160simp3d 1138 . . . . . 6 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ 𝒫 𝑆((𝑧 ≼ ω ∧ Disj 𝑦𝑧 𝑦) → 𝑧𝑆))
62 prelpwi 5056 . . . . . . 7 ((𝐴𝑆𝐵𝑆) → {𝐴, 𝐵} ∈ 𝒫 𝑆)
6310, 7, 62syl2anc 696 . . . . . 6 (𝜑 → {𝐴, 𝐵} ∈ 𝒫 𝑆)
6441, 61, 63rspcdva 3447 . . . . 5 (𝜑 → (({𝐴, 𝐵} ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑦) → {𝐴, 𝐵} ∈ 𝑆))
6564adantr 472 . . . 4 ((𝜑𝐴 ≠ ∅) → (({𝐴, 𝐵} ≼ ω ∧ Disj 𝑦 ∈ {𝐴, 𝐵}𝑦) → {𝐴, 𝐵} ∈ 𝑆))
6616, 35, 65mp2and 717 . . 3 ((𝜑𝐴 ≠ ∅) → {𝐴, 𝐵} ∈ 𝑆)
6713, 66eqeltrrd 2832 . 2 ((𝜑𝐴 ≠ ∅) → (𝐴𝐵) ∈ 𝑆)
689, 67pm2.61dane 3011 1 (𝜑 → (𝐴𝐵) ∈ 𝑆)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1072   = wceq 1624  wex 1845  wcel 2131  wne 2924  wral 3042  {crab 3046  cdif 3704  cun 3705  cin 3706  c0 4050  𝒫 cpw 4294  {cpr 4315   cuni 4580  Disj wdisj 4764   class class class wbr 4796  ωcom 7222  cdom 8111
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1863  ax-4 1878  ax-5 1980  ax-6 2046  ax-7 2082  ax-8 2133  ax-9 2140  ax-10 2160  ax-11 2175  ax-12 2188  ax-13 2383  ax-ext 2732  ax-rep 4915  ax-sep 4925  ax-nul 4933  ax-pow 4984  ax-pr 5047  ax-un 7106  ax-inf2 8703
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1627  df-ex 1846  df-nf 1851  df-sb 2039  df-eu 2603  df-mo 2604  df-clab 2739  df-cleq 2745  df-clel 2748  df-nfc 2883  df-ne 2925  df-ral 3047  df-rex 3048  df-reu 3049  df-rmo 3050  df-rab 3051  df-v 3334  df-sbc 3569  df-csb 3667  df-dif 3710  df-un 3712  df-in 3714  df-ss 3721  df-pss 3723  df-nul 4051  df-if 4223  df-pw 4296  df-sn 4314  df-pr 4316  df-tp 4318  df-op 4320  df-uni 4581  df-int 4620  df-iun 4666  df-disj 4765  df-br 4797  df-opab 4857  df-mpt 4874  df-tr 4897  df-id 5166  df-eprel 5171  df-po 5179  df-so 5180  df-fr 5217  df-se 5218  df-we 5219  df-xp 5264  df-rel 5265  df-cnv 5266  df-co 5267  df-dm 5268  df-rn 5269  df-res 5270  df-ima 5271  df-pred 5833  df-ord 5879  df-on 5880  df-lim 5881  df-suc 5882  df-iota 6004  df-fun 6043  df-fn 6044  df-f 6045  df-f1 6046  df-fo 6047  df-f1o 6048  df-fv 6049  df-isom 6050  df-riota 6766  df-ov 6808  df-oprab 6809  df-mpt2 6810  df-om 7223  df-1st 7325  df-2nd 7326  df-wrecs 7568  df-recs 7629  df-rdg 7667  df-1o 7721  df-2o 7722  df-oadd 7725  df-er 7903  df-en 8114  df-dom 8115  df-sdom 8116  df-fin 8117  df-oi 8572  df-card 8947  df-cda 9174
This theorem is referenced by:  ldgenpisyslem1  30527
  Copyright terms: Public domain W3C validator