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Theorem isacs5lem 14515
Description: If closure commutes with directed unions, then the closure of a set is the closure of its finite subsets. (Contributed by Stefan O'Rear, 2-Apr-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
acsdrscl.f  |-  F  =  (mrCls `  C )
Assertion
Ref Expression
isacs5lem  |-  ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  ->  ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. s  e.  ~P  X ( F `  s )  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin )
) ) )
Distinct variable groups:    C, s,
t    F, s, t    X, s, t

Proof of Theorem isacs5lem
StepHypRef Expression
1 unifpw 7337 . . . . . 6  |-  U. ( ~P s  i^i  Fin )  =  s
21fveq2i 5664 . . . . 5  |-  ( F `
 U. ( ~P s  i^i  Fin )
)  =  ( F `
 s )
3 vex 2895 . . . . . . 7  |-  s  e. 
_V
4 fpwipodrs 14510 . . . . . . 7  |-  ( s  e.  _V  ->  (toInc `  ( ~P s  i^i 
Fin ) )  e. Dirset
)
53, 4mp1i 12 . . . . . 6  |-  ( ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  /\  s  e. 
~P X )  -> 
(toInc `  ( ~P s  i^i  Fin ) )  e. Dirset )
6 inss1 3497 . . . . . . . . . 10  |-  ( ~P s  i^i  Fin )  C_ 
~P s
7 elpwi 3743 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( s  e.  ~P X  -> 
s  C_  X )
8 sspwb 4347 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( s 
C_  X  <->  ~P s  C_ 
~P X )
97, 8sylib 189 . . . . . . . . . . 11  |-  ( s  e.  ~P X  ->  ~P s  C_  ~P X
)
109adantl 453 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  s  e.  ~P X )  ->  ~P s  C_  ~P X
)
116, 10syl5ss 3295 . . . . . . . . 9  |-  ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  s  e.  ~P X )  -> 
( ~P s  i^i 
Fin )  C_  ~P X )
123pwex 4316 . . . . . . . . . . 11  |-  ~P s  e.  _V
1312inex1 4278 . . . . . . . . . 10  |-  ( ~P s  i^i  Fin )  e.  _V
1413elpw 3741 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ~P s  i^i  Fin )  e.  ~P ~P X 
<->  ( ~P s  i^i 
Fin )  C_  ~P X )
1511, 14sylibr 204 . . . . . . . 8  |-  ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  s  e.  ~P X )  -> 
( ~P s  i^i 
Fin )  e.  ~P ~P X )
1615adantlr 696 . . . . . . 7  |-  ( ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  /\  s  e. 
~P X )  -> 
( ~P s  i^i 
Fin )  e.  ~P ~P X )
17 simplr 732 . . . . . . 7  |-  ( ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  /\  s  e. 
~P X )  ->  A. t  e.  ~P  ~P X ( (toInc `  t )  e. Dirset  ->  ( F `  U. t
)  =  U. ( F " t ) ) )
18 fveq2 5661 . . . . . . . . . 10  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  (toInc `  t )  =  (toInc `  ( ~P s  i^i 
Fin ) ) )
1918eleq1d 2446 . . . . . . . . 9  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  (
(toInc `  t )  e. Dirset  <-> 
(toInc `  ( ~P s  i^i  Fin ) )  e. Dirset ) )
20 unieq 3959 . . . . . . . . . . 11  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  U. t  =  U. ( ~P s  i^i  Fin ) )
2120fveq2d 5665 . . . . . . . . . 10  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  ( F `  U. t )  =  ( F `  U. ( ~P s  i^i 
Fin ) ) )
22 imaeq2 5132 . . . . . . . . . . 11  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  ( F " t )  =  ( F " ( ~P s  i^i  Fin )
) )
2322unieqd 3961 . . . . . . . . . 10  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  U. ( F " t )  = 
U. ( F "
( ~P s  i^i 
Fin ) ) )
2421, 23eqeq12d 2394 . . . . . . . . 9  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  (
( F `  U. t )  =  U. ( F " t )  <-> 
( F `  U. ( ~P s  i^i  Fin ) )  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin )
) ) )
2519, 24imbi12d 312 . . . . . . . 8  |-  ( t  =  ( ~P s  i^i  Fin )  ->  (
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) )  <-> 
( (toInc `  ( ~P s  i^i  Fin )
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. ( ~P s  i^i  Fin )
)  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin ) ) ) ) )
2625rspcva 2986 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ~P s  i^i 
Fin )  e.  ~P ~P X  /\  A. t  e.  ~P  ~P X ( (toInc `  t )  e. Dirset  ->  ( F `  U. t )  =  U. ( F " t ) ) )  ->  (
(toInc `  ( ~P s  i^i  Fin ) )  e. Dirset  ->  ( F `  U. ( ~P s  i^i 
Fin ) )  = 
U. ( F "
( ~P s  i^i 
Fin ) ) ) )
2716, 17, 26syl2anc 643 . . . . . 6  |-  ( ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  /\  s  e. 
~P X )  -> 
( (toInc `  ( ~P s  i^i  Fin )
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. ( ~P s  i^i  Fin )
)  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin ) ) ) )
285, 27mpd 15 . . . . 5  |-  ( ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  /\  s  e. 
~P X )  -> 
( F `  U. ( ~P s  i^i  Fin ) )  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin )
) )
292, 28syl5eqr 2426 . . . 4  |-  ( ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  /\  s  e. 
~P X )  -> 
( F `  s
)  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin ) ) )
3029ralrimiva 2725 . . 3  |-  ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  ->  A. s  e.  ~P  X ( F `
 s )  = 
U. ( F "
( ~P s  i^i 
Fin ) ) )
3130ex 424 . 2  |-  ( C  e.  (Moore `  X
)  ->  ( A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) )  ->  A. s  e.  ~P  X ( F `  s )  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin )
) ) )
3231imdistani 672 1  |-  ( ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. t  e.  ~P  ~P X
( (toInc `  t
)  e. Dirset  ->  ( F `
 U. t )  =  U. ( F
" t ) ) )  ->  ( C  e.  (Moore `  X )  /\  A. s  e.  ~P  X ( F `  s )  =  U. ( F " ( ~P s  i^i  Fin )
) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 359    = wceq 1649    e. wcel 1717   A.wral 2642   _Vcvv 2892    i^i cin 3255    C_ wss 3256   ~Pcpw 3735   U.cuni 3950   "cima 4814   ` cfv 5387   Fincfn 7038  Moorecmre 13727  mrClscmrc 13728  Dirsetcdrs 14304  toInccipo 14497
This theorem is referenced by:  acsficl  14517  isacs5  14518  isacs4  14519
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1661  ax-8 1682  ax-13 1719  ax-14 1721  ax-6 1736  ax-7 1741  ax-11 1753  ax-12 1939  ax-ext 2361  ax-sep 4264  ax-nul 4272  ax-pow 4311  ax-pr 4337  ax-un 4634  ax-cnex 8972  ax-resscn 8973  ax-1cn 8974  ax-icn 8975  ax-addcl 8976  ax-addrcl 8977  ax-mulcl 8978  ax-mulrcl 8979  ax-mulcom 8980  ax-addass 8981  ax-mulass 8982  ax-distr 8983  ax-i2m1 8984  ax-1ne0 8985  ax-1rid 8986  ax-rnegex 8987  ax-rrecex 8988  ax-cnre 8989  ax-pre-lttri 8990  ax-pre-lttrn 8991  ax-pre-ltadd 8992  ax-pre-mulgt0 8993
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2235  df-mo 2236  df-clab 2367  df-cleq 2373  df-clel 2376  df-nfc 2505  df-ne 2545  df-nel 2546  df-ral 2647  df-rex 2648  df-reu 2649  df-rab 2651  df-v 2894  df-sbc 3098  df-csb 3188  df-dif 3259  df-un 3261  df-in 3263  df-ss 3270  df-pss 3272  df-nul 3565  df-if 3676  df-pw 3737  df-sn 3756  df-pr 3757  df-tp 3758  df-op 3759  df-uni 3951  df-int 3986  df-iun 4030  df-br 4147  df-opab 4201  df-mpt 4202  df-tr 4237  df-eprel 4428  df-id 4432  df-po 4437  df-so 4438  df-fr 4475  df-we 4477  df-ord 4518  df-on 4519  df-lim 4520  df-suc 4521  df-om 4779  df-xp 4817  df-rel 4818  df-cnv 4819  df-co 4820  df-dm 4821  df-rn 4822  df-res 4823  df-ima 4824  df-iota 5351  df-fun 5389  df-fn 5390  df-f 5391  df-f1 5392  df-fo 5393  df-f1o 5394  df-fv 5395  df-ov 6016  df-oprab 6017  df-mpt2 6018  df-1st 6281  df-2nd 6282  df-riota 6478  df-recs 6562  df-rdg 6597  df-1o 6653  df-oadd 6657  df-er 6834  df-en 7039  df-dom 7040  df-sdom 7041  df-fin 7042  df-pnf 9048  df-mnf 9049  df-xr 9050  df-ltxr 9051  df-le 9052  df-sub 9218  df-neg 9219  df-nn 9926  df-2 9983  df-3 9984  df-4 9985  df-5 9986  df-6 9987  df-7 9988  df-8 9989  df-9 9990  df-10 9991  df-n0 10147  df-z 10208  df-dec 10308  df-uz 10414  df-fz 10969  df-struct 13391  df-ndx 13392  df-slot 13393  df-base 13394  df-tset 13468  df-ple 13469  df-ocomp 13470  df-preset 14305  df-drs 14306  df-poset 14323  df-ipo 14498
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