Theorem fin1aufil 22542

Description: There are no definable free ultrafilters in ZFC. However, there are free ultrafilters in some choice-denying constructions. Here we show that given an amorphous set (a.k.a. a Ia-finite I-infinite set) 𝑋, the set of infinite subsets of 𝑋 is a free ultrafilter on 𝑋. (Contributed by Mario Carneiro, 20-May-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
fin1aufil.1	⊢ 𝐹 = (𝒫 𝑋 ∖ Fin)

Assertion

Ref	Expression
fin1aufil	⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ ∩ 𝐹 = ∅))

Proof of Theorem fin1aufil

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fin1aufil.1	. . . . . . 7 ⊢ 𝐹 = (𝒫 𝑋 ∖ Fin)
2	1	eleq2i 2906	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐹 ↔ 𝑥 ∈ (𝒫 𝑋 ∖ Fin))
3		eldif 3948	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ (𝒫 𝑋 ∖ Fin) ↔ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ Fin))
4		velpw 4546	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑋 ↔ 𝑥 ⊆ 𝑋)
5	4	anbi1i 625	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ Fin) ↔ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ Fin))
6	2, 3, 5	3bitri 299	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐹 ↔ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ Fin))
7	6	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → (𝑥 ∈ 𝐹 ↔ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ Fin)))
8		elex 3514	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → 𝑋 ∈ V)
9		eldifn 4106	. . . . 5 ⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → ¬ 𝑋 ∈ Fin)
10		eleq1 2902	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝑥 ∈ Fin ↔ 𝑋 ∈ Fin))
11	10	notbid 320	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (¬ 𝑥 ∈ Fin ↔ ¬ 𝑋 ∈ Fin))
12	11	sbcieg 3812	. . . . 5 ⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → ([𝑋 / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin ↔ ¬ 𝑋 ∈ Fin))
13	9, 12	mpbird 259	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → [𝑋 / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin)
14		0fin 8748	. . . . . 6 ⊢ ∅ ∈ Fin
15		0ex 5213	. . . . . . . 8 ⊢ ∅ ∈ V
16		eleq1 2902	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = ∅ → (𝑥 ∈ Fin ↔ ∅ ∈ Fin))
17	16	notbid 320	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = ∅ → (¬ 𝑥 ∈ Fin ↔ ¬ ∅ ∈ Fin))
18	15, 17	sbcie 3814	. . . . . . 7 ⊢ ([∅ / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin ↔ ¬ ∅ ∈ Fin)
19	18	con2bii 360	. . . . . 6 ⊢ (∅ ∈ Fin ↔ ¬ [∅ / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin)
20	14, 19	mpbi 232	. . . . 5 ⊢ ¬ [∅ / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin
21	20	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → ¬ [∅ / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin)
22		ssfi 8740	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑦 ∈ Fin ∧ 𝑧 ⊆ 𝑦) → 𝑧 ∈ Fin)
23	22	expcom 416	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 ⊆ 𝑦 → (𝑦 ∈ Fin → 𝑧 ∈ Fin))
24	23	3ad2ant3 1131	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑦) → (𝑦 ∈ Fin → 𝑧 ∈ Fin))
25	24	con3d 155	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑦) → (¬ 𝑧 ∈ Fin → ¬ 𝑦 ∈ Fin))
26		vex 3499	. . . . . 6 ⊢ 𝑧 ∈ V
27		eleq1 2902	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (𝑥 ∈ Fin ↔ 𝑧 ∈ Fin))
28	27	notbid 320	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (¬ 𝑥 ∈ Fin ↔ ¬ 𝑧 ∈ Fin))
29	26, 28	sbcie 3814	. . . . 5 ⊢ ([𝑧 / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin ↔ ¬ 𝑧 ∈ Fin)
30		vex 3499	. . . . . 6 ⊢ 𝑦 ∈ V
31		eleq1 2902	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 ∈ Fin ↔ 𝑦 ∈ Fin))
32	31	notbid 320	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (¬ 𝑥 ∈ Fin ↔ ¬ 𝑦 ∈ Fin))
33	30, 32	sbcie 3814	. . . . 5 ⊢ ([𝑦 / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin ↔ ¬ 𝑦 ∈ Fin)
34	25, 29, 33	3imtr4g 298	. . . 4 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑦) → ([𝑧 / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin → [𝑦 / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin))
35		eldifi 4105	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → 𝑋 ∈ FinIa)
36		fin1ai 9717	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑋 ∈ FinIa ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋) → (𝑦 ∈ Fin ∨ (𝑋 ∖ 𝑦) ∈ Fin))
37	35, 36	sylan 582	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋) → (𝑦 ∈ Fin ∨ (𝑋 ∖ 𝑦) ∈ Fin))
38	37	3adant3 1128	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) → (𝑦 ∈ Fin ∨ (𝑋 ∖ 𝑦) ∈ Fin))
39		inundif 4429	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑧 ∩ 𝑦) ∪ (𝑧 ∖ 𝑦)) = 𝑧
40		incom 4180	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑧 ∩ 𝑦) = (𝑦 ∩ 𝑧)
41		simprl 769	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) ∧ ((𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin ∧ (𝑋 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) → (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin)
42	40, 41	eqeltrid 2919	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) ∧ ((𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin ∧ (𝑋 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) → (𝑧 ∩ 𝑦) ∈ Fin)
43		simprr 771	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) ∧ ((𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin ∧ (𝑋 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) → (𝑋 ∖ 𝑦) ∈ Fin)
44		simpl3 1189	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) ∧ ((𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin ∧ (𝑋 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) → 𝑧 ⊆ 𝑋)
45	44	ssdifd 4119	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) ∧ ((𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin ∧ (𝑋 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) → (𝑧 ∖ 𝑦) ⊆ (𝑋 ∖ 𝑦))
46	43, 45	ssfid 8743	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) ∧ ((𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin ∧ (𝑋 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) → (𝑧 ∖ 𝑦) ∈ Fin)
47		unfi 8787	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑧 ∩ 𝑦) ∈ Fin ∧ (𝑧 ∖ 𝑦) ∈ Fin) → ((𝑧 ∩ 𝑦) ∪ (𝑧 ∖ 𝑦)) ∈ Fin)
48	42, 46, 47	syl2anc 586	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) ∧ ((𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin ∧ (𝑋 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) → ((𝑧 ∩ 𝑦) ∪ (𝑧 ∖ 𝑦)) ∈ Fin)
49	39, 48	eqeltrrid 2920	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) ∧ ((𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin ∧ (𝑋 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) → 𝑧 ∈ Fin)
50	49	expr 459	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) ∧ (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin) → ((𝑋 ∖ 𝑦) ∈ Fin → 𝑧 ∈ Fin))
51	50	orim2d 963	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) ∧ (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin) → ((𝑦 ∈ Fin ∨ (𝑋 ∖ 𝑦) ∈ Fin) → (𝑦 ∈ Fin ∨ 𝑧 ∈ Fin)))
52	51	ex 415	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) → ((𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin → ((𝑦 ∈ Fin ∨ (𝑋 ∖ 𝑦) ∈ Fin) → (𝑦 ∈ Fin ∨ 𝑧 ∈ Fin))))
53	38, 52	mpid 44	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) → ((𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin → (𝑦 ∈ Fin ∨ 𝑧 ∈ Fin)))
54	53	con3d 155	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) → (¬ (𝑦 ∈ Fin ∨ 𝑧 ∈ Fin) → ¬ (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin))
55	33, 29	anbi12i 628	. . . . . 6 ⊢ (([𝑦 / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin ∧ [𝑧 / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin) ↔ (¬ 𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ Fin))
56		ioran 980	. . . . . 6 ⊢ (¬ (𝑦 ∈ Fin ∨ 𝑧 ∈ Fin) ↔ (¬ 𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ Fin))
57	55, 56	bitr4i 280	. . . . 5 ⊢ (([𝑦 / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin ∧ [𝑧 / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin) ↔ ¬ (𝑦 ∈ Fin ∨ 𝑧 ∈ Fin))
58	30	inex1 5223	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ V
59		eleq1 2902	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∩ 𝑧) → (𝑥 ∈ Fin ↔ (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin))
60	59	notbid 320	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∩ 𝑧) → (¬ 𝑥 ∈ Fin ↔ ¬ (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin))
61	58, 60	sbcie 3814	. . . . 5 ⊢ ([(𝑦 ∩ 𝑧) / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin ↔ ¬ (𝑦 ∩ 𝑧) ∈ Fin)
62	54, 57, 61	3imtr4g 298	. . . 4 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑦 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑧 ⊆ 𝑋) → (([𝑦 / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin ∧ [𝑧 / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin) → [(𝑦 ∩ 𝑧) / 𝑥] ¬ 𝑥 ∈ Fin))
63	7, 8, 13, 21, 34, 62	isfild 22468	. . 3 ⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → 𝐹 ∈ (Fil‘𝑋))
64	9	adantr 483	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑋) → ¬ 𝑋 ∈ Fin)
65		unfi 8787	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ Fin ∧ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ Fin) → (𝑥 ∪ (𝑋 ∖ 𝑥)) ∈ Fin)
66		ssun2 4151	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑋 ⊆ (𝑥 ∪ 𝑋)
67		undif2 4427	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∪ (𝑋 ∖ 𝑥)) = (𝑥 ∪ 𝑋)
68	66, 67	sseqtrri 4006	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑋 ⊆ (𝑥 ∪ (𝑋 ∖ 𝑥))
69		ssfi 8740	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑥 ∪ (𝑋 ∖ 𝑥)) ∈ Fin ∧ 𝑋 ⊆ (𝑥 ∪ (𝑋 ∖ 𝑥))) → 𝑋 ∈ Fin)
70	65, 68, 69	sylancl 588	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ Fin ∧ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ Fin) → 𝑋 ∈ Fin)
71	64, 70	nsyl 142	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑋) → ¬ (𝑥 ∈ Fin ∧ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ Fin))
72		ianor 978	. . . . . 6 ⊢ (¬ (𝑥 ∈ Fin ∧ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ Fin) ↔ (¬ 𝑥 ∈ Fin ∨ ¬ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ Fin))
73	71, 72	sylib 220	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑋) → (¬ 𝑥 ∈ Fin ∨ ¬ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ Fin))
74		elpwi 4550	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑋 → 𝑥 ⊆ 𝑋)
75	74	adantl 484	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑋) → 𝑥 ⊆ 𝑋)
76	6	baib 538	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ⊆ 𝑋 → (𝑥 ∈ 𝐹 ↔ ¬ 𝑥 ∈ Fin))
77	75, 76	syl 17	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑋) → (𝑥 ∈ 𝐹 ↔ ¬ 𝑥 ∈ Fin))
78	1	eleq2i 2906	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝐹 ↔ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ (𝒫 𝑋 ∖ Fin))
79		difss 4110	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑋 ∖ 𝑥) ⊆ 𝑋
80		elpw2g 5249	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝒫 𝑋 ↔ (𝑋 ∖ 𝑥) ⊆ 𝑋))
81	80	adantr 483	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑋) → ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝒫 𝑋 ↔ (𝑋 ∖ 𝑥) ⊆ 𝑋))
82	79, 81	mpbiri 260	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑋) → (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝒫 𝑋)
83		eldif 3948	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ (𝒫 𝑋 ∖ Fin) ↔ ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ¬ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ Fin))
84	83	baib 538	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝒫 𝑋 → ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ (𝒫 𝑋 ∖ Fin) ↔ ¬ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ Fin))
85	82, 84	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑋) → ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ (𝒫 𝑋 ∖ Fin) ↔ ¬ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ Fin))
86	78, 85	syl5bb 285	. . . . . 6 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑋) → ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝐹 ↔ ¬ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ Fin))
87	77, 86	orbi12d 915	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑋) → ((𝑥 ∈ 𝐹 ∨ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝐹) ↔ (¬ 𝑥 ∈ Fin ∨ ¬ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ Fin)))
88	73, 87	mpbird 259	. . . 4 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑋) → (𝑥 ∈ 𝐹 ∨ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝐹))
89	88	ralrimiva 3184	. . 3 ⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → ∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑋(𝑥 ∈ 𝐹 ∨ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝐹))
90		isufil 22513	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ↔ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑋(𝑥 ∈ 𝐹 ∨ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝐹)))
91	63, 89, 90	sylanbrc 585	. 2 ⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → 𝐹 ∈ (UFil‘𝑋))
92		snfi 8596	. . . . 5 ⊢ {𝑥} ∈ Fin
93		eldifn 4106	. . . . . 6 ⊢ ({𝑥} ∈ (𝒫 𝑋 ∖ Fin) → ¬ {𝑥} ∈ Fin)
94	93, 1	eleq2s 2933	. . . . 5 ⊢ ({𝑥} ∈ 𝐹 → ¬ {𝑥} ∈ Fin)
95	92, 94	mt2 202	. . . 4 ⊢ ¬ {𝑥} ∈ 𝐹
96		uffixsn 22535	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝐹) → {𝑥} ∈ 𝐹)
97	91, 96	sylan 582	. . . . 5 ⊢ ((𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) ∧ 𝑥 ∈ ∩ 𝐹) → {𝑥} ∈ 𝐹)
98	97	ex 415	. . . 4 ⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → (𝑥 ∈ ∩ 𝐹 → {𝑥} ∈ 𝐹))
99	95, 98	mtoi 201	. . 3 ⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → ¬ 𝑥 ∈ ∩ 𝐹)
100	99	eq0rdv 4359	. 2 ⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → ∩ 𝐹 = ∅)
101	91, 100	jca 514	1 ⊢ (𝑋 ∈ (FinIa ∖ Fin) → (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ ∩ 𝐹 = ∅))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 208   ∧ wa 398   ∨ wo 843   ∧ w3a 1083   = wceq 1537   ∈ wcel 2114  ∀wral 3140  [wsbc 3774   ∖ cdif 3935   ∪ cun 3936   ∩ cin 3937   ⊆ wss 3938  ∅c0 4293  𝒫 cpw 4541  {csn 4569  ∩ cint 4878  ‘cfv 6357  Fincfn 8511  Fin^Iacfin1a 9702  Filcfil 22455  UFilcufil 22509

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2795  ax-sep 5205  ax-nul 5212  ax-pow 5268  ax-pr 5332  ax-un 7463

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2802  df-cleq 2816  df-clel 2895  df-nfc 2965  df-ne 3019  df-nel 3126  df-ral 3145  df-rex 3146  df-reu 3147  df-rab 3149  df-v 3498  df-sbc 3775  df-csb 3886  df-dif 3941  df-un 3943  df-in 3945  df-ss 3954  df-pss 3956  df-nul 4294  df-if 4470  df-pw 4543  df-sn 4570  df-pr 4572  df-tp 4574  df-op 4576  df-uni 4841  df-int 4879  df-iun 4923  df-br 5069  df-opab 5131  df-mpt 5149  df-tr 5175  df-id 5462  df-eprel 5467  df-po 5476  df-so 5477  df-fr 5516  df-we 5518  df-xp 5563  df-rel 5564  df-cnv 5565  df-co 5566  df-dm 5567  df-rn 5568  df-res 5569  df-ima 5570  df-pred 6150  df-ord 6196  df-on 6197  df-lim 6198  df-suc 6199  df-iota 6316  df-fun 6359  df-fn 6360  df-f 6361  df-f1 6362  df-fo 6363  df-f1o 6364  df-fv 6365  df-ov 7161  df-oprab 7162  df-mpo 7163  df-om 7583  df-wrecs 7949  df-recs 8010  df-rdg 8048  df-1o 8104  df-oadd 8108  df-er 8291  df-en 8512  df-fin 8515  df-fin1a 9709  df-fbas 20544  df-fg 20545  df-fil 22456  df-ufil 22511

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