Theorem acsficl 17370

Description: A closure in an algebraic closure system is the union of the closures of finite subsets. (Contributed by Stefan O'Rear, 2-Apr-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
acsdrscl.f	⊢ 𝐹 = (mrCls‘𝐶)

Assertion

Ref	Expression
acsficl	⊢ ((𝐶 ∈ (ACS‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝐹‘𝑆) = ∪ (𝐹 “ (𝒫 𝑆 ∩ Fin)))

Proof of Theorem acsficl

Dummy variables 𝑠 𝑡 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elfvdm 6379	. . . 4 ⊢ (𝐶 ∈ (ACS‘𝑋) → 𝑋 ∈ dom ACS)
2		elpw2g 4974	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ dom ACS → (𝑆 ∈ 𝒫 𝑋 ↔ 𝑆 ⊆ 𝑋))
3	1, 2	syl 17	. . 3 ⊢ (𝐶 ∈ (ACS‘𝑋) → (𝑆 ∈ 𝒫 𝑋 ↔ 𝑆 ⊆ 𝑋))
4	3	biimpar 503	. 2 ⊢ ((𝐶 ∈ (ACS‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → 𝑆 ∈ 𝒫 𝑋)
5		isacs3lem 17365	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ∈ (ACS‘𝑋) → (𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝐶((toInc‘𝑠) ∈ Dirset → ∪ 𝑠 ∈ 𝐶)))
6		acsdrscl.f	. . . . . 6 ⊢ 𝐹 = (mrCls‘𝐶)
7	6	isacs4lem 17367	. . . . 5 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝐶((toInc‘𝑠) ∈ Dirset → ∪ 𝑠 ∈ 𝐶)) → (𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ ∀𝑡 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋((toInc‘𝑡) ∈ Dirset → (𝐹‘∪ 𝑡) = ∪ (𝐹 “ 𝑡))))
8	6	isacs5lem 17368	. . . . 5 ⊢ ((𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ ∀𝑡 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋((toInc‘𝑡) ∈ Dirset → (𝐹‘∪ 𝑡) = ∪ (𝐹 “ 𝑡))) → (𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑋(𝐹‘𝑠) = ∪ (𝐹 “ (𝒫 𝑠 ∩ Fin))))
9	5, 7, 8	3syl 18	. . . 4 ⊢ (𝐶 ∈ (ACS‘𝑋) → (𝐶 ∈ (Moore‘𝑋) ∧ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑋(𝐹‘𝑠) = ∪ (𝐹 “ (𝒫 𝑠 ∩ Fin))))
10	9	simprd 482	. . 3 ⊢ (𝐶 ∈ (ACS‘𝑋) → ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑋(𝐹‘𝑠) = ∪ (𝐹 “ (𝒫 𝑠 ∩ Fin)))
11	10	adantr 472	. 2 ⊢ ((𝐶 ∈ (ACS‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑋(𝐹‘𝑠) = ∪ (𝐹 “ (𝒫 𝑠 ∩ Fin)))
12		fveq2 6350	. . . 4 ⊢ (𝑠 = 𝑆 → (𝐹‘𝑠) = (𝐹‘𝑆))
13		pweq 4303	. . . . . . 7 ⊢ (𝑠 = 𝑆 → 𝒫 𝑠 = 𝒫 𝑆)
14	13	ineq1d 3954	. . . . . 6 ⊢ (𝑠 = 𝑆 → (𝒫 𝑠 ∩ Fin) = (𝒫 𝑆 ∩ Fin))
15	14	imaeq2d 5622	. . . . 5 ⊢ (𝑠 = 𝑆 → (𝐹 “ (𝒫 𝑠 ∩ Fin)) = (𝐹 “ (𝒫 𝑆 ∩ Fin)))
16	15	unieqd 4596	. . . 4 ⊢ (𝑠 = 𝑆 → ∪ (𝐹 “ (𝒫 𝑠 ∩ Fin)) = ∪ (𝐹 “ (𝒫 𝑆 ∩ Fin)))
17	12, 16	eqeq12d 2773	. . 3 ⊢ (𝑠 = 𝑆 → ((𝐹‘𝑠) = ∪ (𝐹 “ (𝒫 𝑠 ∩ Fin)) ↔ (𝐹‘𝑆) = ∪ (𝐹 “ (𝒫 𝑆 ∩ Fin))))
18	17	rspcva 3445	. 2 ⊢ ((𝑆 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑋(𝐹‘𝑠) = ∪ (𝐹 “ (𝒫 𝑠 ∩ Fin))) → (𝐹‘𝑆) = ∪ (𝐹 “ (𝒫 𝑆 ∩ Fin)))
19	4, 11, 18	syl2anc 696	1 ⊢ ((𝐶 ∈ (ACS‘𝑋) ∧ 𝑆 ⊆ 𝑋) → (𝐹‘𝑆) = ∪ (𝐹 “ (𝒫 𝑆 ∩ Fin)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 383   = wceq 1630   ∈ wcel 2137  ∀wral 3048   ∩ cin 3712   ⊆ wss 3713  𝒫 cpw 4300  ∪ cuni 4586  dom cdm 5264   “ cima 5267  ‘cfv 6047  Fincfn 8119  Moorecmre 16442  mrClscmrc 16443  ACScacs 16445  Dirsetcdrs 17126  toInccipo 17350

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1869  ax-4 1884  ax-5 1986  ax-6 2052  ax-7 2088  ax-8 2139  ax-9 2146  ax-10 2166  ax-11 2181  ax-12 2194  ax-13 2389  ax-ext 2738  ax-sep 4931  ax-nul 4939  ax-pow 4990  ax-pr 5053  ax-un 7112  ax-cnex 10182  ax-resscn 10183  ax-1cn 10184  ax-icn 10185  ax-addcl 10186  ax-addrcl 10187  ax-mulcl 10188  ax-mulrcl 10189  ax-mulcom 10190  ax-addass 10191  ax-mulass 10192  ax-distr 10193  ax-i2m1 10194  ax-1ne0 10195  ax-1rid 10196  ax-rnegex 10197  ax-rrecex 10198  ax-cnre 10199  ax-pre-lttri 10200  ax-pre-lttrn 10201  ax-pre-ltadd 10202  ax-pre-mulgt0 10203

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1633  df-ex 1852  df-nf 1857  df-sb 2045  df-eu 2609  df-mo 2610  df-clab 2745  df-cleq 2751  df-clel 2754  df-nfc 2889  df-ne 2931  df-nel 3034  df-ral 3053  df-rex 3054  df-reu 3055  df-rab 3057  df-v 3340  df-sbc 3575  df-csb 3673  df-dif 3716  df-un 3718  df-in 3720  df-ss 3727  df-pss 3729  df-nul 4057  df-if 4229  df-pw 4302  df-sn 4320  df-pr 4322  df-tp 4324  df-op 4326  df-uni 4587  df-int 4626  df-iun 4672  df-br 4803  df-opab 4863  df-mpt 4880  df-tr 4903  df-id 5172  df-eprel 5177  df-po 5185  df-so 5186  df-fr 5223  df-we 5225  df-xp 5270  df-rel 5271  df-cnv 5272  df-co 5273  df-dm 5274  df-rn 5275  df-res 5276  df-ima 5277  df-pred 5839  df-ord 5885  df-on 5886  df-lim 5887  df-suc 5888  df-iota 6010  df-fun 6049  df-fn 6050  df-f 6051  df-f1 6052  df-fo 6053  df-f1o 6054  df-fv 6055  df-riota 6772  df-ov 6814  df-oprab 6815  df-mpt2 6816  df-om 7229  df-1st 7331  df-2nd 7332  df-wrecs 7574  df-recs 7635  df-rdg 7673  df-1o 7727  df-oadd 7731  df-er 7909  df-en 8120  df-dom 8121  df-sdom 8122  df-fin 8123  df-pnf 10266  df-mnf 10267  df-xr 10268  df-ltxr 10269  df-le 10270  df-sub 10458  df-neg 10459  df-nn 11211  df-2 11269  df-3 11270  df-4 11271  df-5 11272  df-6 11273  df-7 11274  df-8 11275  df-9 11276  df-n0 11483  df-z 11568  df-dec 11684  df-uz 11878  df-fz 12518  df-struct 16059  df-ndx 16060  df-slot 16061  df-base 16063  df-tset 16160  df-ple 16161  df-ocomp 16163  df-mre 16446  df-mrc 16447  df-acs 16449  df-preset 17127  df-drs 17128  df-poset 17145  df-ipo 17351

This theorem is referenced by:  acsficld  17374