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

Theorem fbfinnfr 21550
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 2692 . . . . . 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 2692 . . . . . 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 1851 . . . . . . . 8 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → (∀𝑥(𝑥𝑦 → ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑥𝐹) → 𝐹 ≠ ∅)) ↔ ∀𝑥(𝑥𝐹 → (𝑥𝑦 𝐹 ≠ ∅))))
13 df-ral 2917 . . . . . . . 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 21540 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) → ¬ ∅ ∈ 𝐹)
16 eleq1 2692 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 = ∅ → (𝑦𝐹 ↔ ∅ ∈ 𝐹))
1716notbid 308 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 = ∅ → (¬ 𝑦𝐹 ↔ ¬ ∅ ∈ 𝐹))
1815, 17syl5ibrcom 237 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) → (𝑦 = ∅ → ¬ 𝑦𝐹))
1918necon2ad 2811 . . . . . . . . . . 11 (𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) → (𝑦𝐹𝑦 ≠ ∅))
2019imp 445 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → 𝑦 ≠ ∅)
21 ssn0 3953 . . . . . . . . . . 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 4463 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 𝐹 ↔ ∀𝑧𝐹 𝑦𝑧)
2625notbii 310 . . . . . . . . . . 11 𝑦 𝐹 ↔ ¬ ∀𝑧𝐹 𝑦𝑧)
27 rexnal 2994 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑧𝐹 ¬ 𝑦𝑧 ↔ ¬ ∀𝑧𝐹 𝑦𝑧)
2826, 27bitr4i 267 . . . . . . . . . 10 𝑦 𝐹 ↔ ∃𝑧𝐹 ¬ 𝑦𝑧)
29 fbasssin 21545 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹𝑧𝐹) → ∃𝑥𝐹 𝑥 ⊆ (𝑦𝑧))
30 nssinpss 3839 . . . . . . . . . . . . . . . 16 𝑦𝑧 ↔ (𝑦𝑧) ⊊ 𝑦)
31 sspsstr 3695 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑥 ⊆ (𝑦𝑧) ∧ (𝑦𝑧) ⊊ 𝑦) → 𝑥𝑦)
3230, 31sylan2b 492 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥 ⊆ (𝑦𝑧) ∧ ¬ 𝑦𝑧) → 𝑥𝑦)
3332expcom 451 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑦𝑧 → (𝑥 ⊆ (𝑦𝑧) → 𝑥𝑦))
3433reximdv 3015 . . . . . . . . . . . . 13 𝑦𝑧 → (∃𝑥𝐹 𝑥 ⊆ (𝑦𝑧) → ∃𝑥𝐹 𝑥𝑦))
3529, 34syl5com 31 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹𝑧𝐹) → (¬ 𝑦𝑧 → ∃𝑥𝐹 𝑥𝑦))
36353expia 1264 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → (𝑧𝐹 → (¬ 𝑦𝑧 → ∃𝑥𝐹 𝑥𝑦)))
3736rexlimdv 3028 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → (∃𝑧𝐹 ¬ 𝑦𝑧 → ∃𝑥𝐹 𝑥𝑦))
3828, 37syl5bi 232 . . . . . . . . 9 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑦𝐹) → (¬ 𝑦 𝐹 → ∃𝑥𝐹 𝑥𝑦))
39 r19.29 3070 . . . . . . . . . . 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 3027 . . . . . . . . . . 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 8148 . . 3 (𝑆 ∈ Fin → ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑆𝐹) → 𝐹 ≠ ∅))
5150com12 32 . 2 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝐵) ∧ 𝑆𝐹) → (𝑆 ∈ Fin → 𝐹 ≠ ∅))
52513impia 1258 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 1478   = wceq 1480  wcel 1992  wne 2796  wral 2912  wrex 2913  cin 3559  wss 3560  wpss 3561  c0 3896   cint 4445  cfv 5850  Fincfn 7900  fBascfbas 19648
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1841  ax-6 1890  ax-7 1937  ax-8 1994  ax-9 2001  ax-10 2021  ax-11 2036  ax-12 2049  ax-13 2250  ax-ext 2606  ax-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6903
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1883  df-eu 2478  df-mo 2479  df-clab 2613  df-cleq 2619  df-clel 2622  df-nfc 2756  df-ne 2797  df-nel 2900  df-ral 2917  df-rex 2918  df-rab 2921  df-v 3193  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-int 4446  df-br 4619  df-opab 4679  df-mpt 4680  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-ord 5688  df-on 5689  df-lim 5690  df-suc 5691  df-iota 5813  df-fun 5852  df-fn 5853  df-f 5854  df-f1 5855  df-fo 5856  df-f1o 5857  df-fv 5858  df-om 7014  df-er 7688  df-en 7901  df-dom 7902  df-sdom 7903  df-fin 7904  df-fbas 19657
This theorem is referenced by:  filfinnfr  21586
  Copyright terms: Public domain W3C validator