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Theorem isufil2 21622
Description: The maximal property of an ultrafilter. (Contributed by Jeff Hankins, 30-Nov-2009.) (Revised by Stefan O'Rear, 2-Aug-2015.)
Assertion
Ref Expression
isufil2 (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ↔ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)))
Distinct variable groups:   𝑓,𝐹   𝑓,𝑋

Proof of Theorem isufil2
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ufilfil 21618 . . 3 (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) → 𝐹 ∈ (Fil‘𝑋))
2 ufilmax 21621 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ 𝑓 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝐹𝑓) → 𝐹 = 𝑓)
323expia 1264 . . . 4 ((𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ 𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)) → (𝐹𝑓𝐹 = 𝑓))
43ralrimiva 2960 . . 3 (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) → ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓))
51, 4jca 554 . 2 (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) → (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)))
6 simpl 473 . . 3 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) → 𝐹 ∈ (Fil‘𝑋))
7 selpw 4137 . . . . 5 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑋𝑥𝑋)
8 simpll 789 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝐹 ∈ (Fil‘𝑋))
9 snex 4869 . . . . . . . . . . . . . . . 16 {𝑥} ∈ V
10 unexg 6912 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ {𝑥} ∈ V) → (𝐹 ∪ {𝑥}) ∈ V)
118, 9, 10sylancl 693 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝐹 ∪ {𝑥}) ∈ V)
12 ssfii 8269 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹 ∪ {𝑥}) ∈ V → (𝐹 ∪ {𝑥}) ⊆ (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))
1311, 12syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝐹 ∪ {𝑥}) ⊆ (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))
14 filsspw 21565 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑋)
1514ad2antrr 761 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑋)
167biimpri 218 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥𝑋𝑥 ∈ 𝒫 𝑋)
1716ad2antlr 762 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝑥 ∈ 𝒫 𝑋)
1817snssd 4309 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → {𝑥} ⊆ 𝒫 𝑋)
1915, 18unssd 3767 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝐹 ∪ {𝑥}) ⊆ 𝒫 𝑋)
20 ssun2 3755 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 {𝑥} ⊆ (𝐹 ∪ {𝑥})
21 vex 3189 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑥 ∈ V
2221snnz 4279 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 {𝑥} ≠ ∅
23 ssn0 3948 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (({𝑥} ⊆ (𝐹 ∪ {𝑥}) ∧ {𝑥} ≠ ∅) → (𝐹 ∪ {𝑥}) ≠ ∅)
2420, 22, 23mp2an 707 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐹 ∪ {𝑥}) ≠ ∅
2524a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝐹 ∪ {𝑥}) ≠ ∅)
26 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅)
27 ineq2 3786 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑓 = 𝑥 → (𝑦𝑓) = (𝑦𝑥))
2827neeq1d 2849 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑓 = 𝑥 → ((𝑦𝑓) ≠ ∅ ↔ (𝑦𝑥) ≠ ∅))
2921, 28ralsn 4193 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (∀𝑓 ∈ {𝑥} (𝑦𝑓) ≠ ∅ ↔ (𝑦𝑥) ≠ ∅)
3029ralbii 2974 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (∀𝑦𝐹𝑓 ∈ {𝑥} (𝑦𝑓) ≠ ∅ ↔ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅)
3126, 30sylibr 224 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → ∀𝑦𝐹𝑓 ∈ {𝑥} (𝑦𝑓) ≠ ∅)
32 filfbas 21562 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → 𝐹 ∈ (fBas‘𝑋))
3332ad2antrr 761 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝐹 ∈ (fBas‘𝑋))
34 simplr 791 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝑥𝑋)
35 inss2 3812 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑋𝑥) ⊆ 𝑥
36 filtop 21569 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → 𝑋𝐹)
3736adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) → 𝑋𝐹)
38 ineq1 3785 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑦 = 𝑋 → (𝑦𝑥) = (𝑋𝑥))
3938neeq1d 2849 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑦 = 𝑋 → ((𝑦𝑥) ≠ ∅ ↔ (𝑋𝑥) ≠ ∅))
4039rspcva 3293 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑋𝐹 ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝑋𝑥) ≠ ∅)
4137, 40sylan 488 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝑋𝑥) ≠ ∅)
42 ssn0 3948 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑋𝑥) ⊆ 𝑥 ∧ (𝑋𝑥) ≠ ∅) → 𝑥 ≠ ∅)
4335, 41, 42sylancr 694 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝑥 ≠ ∅)
4436ad2antrr 761 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝑋𝐹)
45 snfbas 21580 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑥𝑋𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑋𝐹) → {𝑥} ∈ (fBas‘𝑋))
4634, 43, 44, 45syl3anc 1323 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → {𝑥} ∈ (fBas‘𝑋))
47 fbunfip 21583 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝑋) ∧ {𝑥} ∈ (fBas‘𝑋)) → (¬ ∅ ∈ (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ↔ ∀𝑦𝐹𝑓 ∈ {𝑥} (𝑦𝑓) ≠ ∅))
4833, 46, 47syl2anc 692 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (¬ ∅ ∈ (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ↔ ∀𝑦𝐹𝑓 ∈ {𝑥} (𝑦𝑓) ≠ ∅))
4931, 48mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → ¬ ∅ ∈ (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))
50 fsubbas 21581 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑋𝐹 → ((fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ∈ (fBas‘𝑋) ↔ ((𝐹 ∪ {𝑥}) ⊆ 𝒫 𝑋 ∧ (𝐹 ∪ {𝑥}) ≠ ∅ ∧ ¬ ∅ ∈ (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))))
5144, 50syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → ((fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ∈ (fBas‘𝑋) ↔ ((𝐹 ∪ {𝑥}) ⊆ 𝒫 𝑋 ∧ (𝐹 ∪ {𝑥}) ≠ ∅ ∧ ¬ ∅ ∈ (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))))
5219, 25, 49, 51mpbir3and 1243 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ∈ (fBas‘𝑋))
53 ssfg 21586 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ∈ (fBas‘𝑋) → (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))
5452, 53syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))
5513, 54sstrd 3593 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝐹 ∪ {𝑥}) ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))
5655unssad 3768 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝐹 ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))
57 fgcl 21592 . . . . . . . . . . . . 13 ((fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ∈ (fBas‘𝑋) → (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) ∈ (Fil‘𝑋))
58 sseq2 3606 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → (𝐹𝑓𝐹 ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))))
59 eqeq2 2632 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → (𝐹 = 𝑓𝐹 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))))
6058, 59imbi12d 334 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → ((𝐹𝑓𝐹 = 𝑓) ↔ (𝐹 ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → 𝐹 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))))
6160rspcv 3291 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) ∈ (Fil‘𝑋) → (∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓) → (𝐹 ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → 𝐹 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))))
6252, 57, 613syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓) → (𝐹 ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → 𝐹 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))))
6356, 62mpid 44 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓) → 𝐹 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))))
64 vsnid 4180 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑥 ∈ {𝑥}
6520, 64sselii 3580 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑥 ∈ (𝐹 ∪ {𝑥})
6665a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝑥 ∈ (𝐹 ∪ {𝑥}))
6755, 66sseldd 3584 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝑥 ∈ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))
68 eleq2 2687 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → (𝑥𝐹𝑥 ∈ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))))
6967, 68syl5ibrcom 237 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝐹 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → 𝑥𝐹))
7063, 69syld 47 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓) → 𝑥𝐹))
7170impancom 456 . . . . . . . . 9 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) → (∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅ → 𝑥𝐹))
7271an32s 845 . . . . . . . 8 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) ∧ 𝑥𝑋) → (∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅ → 𝑥𝐹))
7372con3d 148 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) ∧ 𝑥𝑋) → (¬ 𝑥𝐹 → ¬ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅))
74 rexnal 2989 . . . . . . . . 9 (∃𝑦𝐹 ¬ (𝑦𝑥) ≠ ∅ ↔ ¬ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅)
75 nne 2794 . . . . . . . . . . 11 (¬ (𝑦𝑥) ≠ ∅ ↔ (𝑦𝑥) = ∅)
76 filelss 21566 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑦𝐹) → 𝑦𝑋)
77 reldisj 3992 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦𝑋 → ((𝑦𝑥) = ∅ ↔ 𝑦 ⊆ (𝑋𝑥)))
7876, 77syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑦𝐹) → ((𝑦𝑥) = ∅ ↔ 𝑦 ⊆ (𝑋𝑥)))
79 difss 3715 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑋𝑥) ⊆ 𝑋
80 filss 21567 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ (𝑦𝐹 ∧ (𝑋𝑥) ⊆ 𝑋𝑦 ⊆ (𝑋𝑥))) → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹)
81803exp2 1282 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → (𝑦𝐹 → ((𝑋𝑥) ⊆ 𝑋 → (𝑦 ⊆ (𝑋𝑥) → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))))
8279, 81mpii 46 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → (𝑦𝐹 → (𝑦 ⊆ (𝑋𝑥) → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹)))
8382imp 445 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑦𝐹) → (𝑦 ⊆ (𝑋𝑥) → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
8478, 83sylbid 230 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑦𝐹) → ((𝑦𝑥) = ∅ → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
8575, 84syl5bi 232 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑦𝐹) → (¬ (𝑦𝑥) ≠ ∅ → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
8685rexlimdva 3024 . . . . . . . . 9 (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → (∃𝑦𝐹 ¬ (𝑦𝑥) ≠ ∅ → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
8774, 86syl5bir 233 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → (¬ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅ → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
8887ad2antrr 761 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) ∧ 𝑥𝑋) → (¬ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅ → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
8973, 88syld 47 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) ∧ 𝑥𝑋) → (¬ 𝑥𝐹 → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
9089orrd 393 . . . . 5 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) ∧ 𝑥𝑋) → (𝑥𝐹 ∨ (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
917, 90sylan2b 492 . . . 4 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑋) → (𝑥𝐹 ∨ (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
9291ralrimiva 2960 . . 3 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) → ∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑋(𝑥𝐹 ∨ (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
93 isufil 21617 . . 3 (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ↔ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑋(𝑥𝐹 ∨ (𝑋𝑥) ∈ 𝐹)))
946, 92, 93sylanbrc 697 . 2 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) → 𝐹 ∈ (UFil‘𝑋))
955, 94impbii 199 1 (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ↔ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wo 383  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790  wral 2907  wrex 2908  Vcvv 3186  cdif 3552  cun 3553  cin 3554  wss 3555  c0 3891  𝒫 cpw 4130  {csn 4148  cfv 5847  (class class class)co 6604  ficfi 8260  fBascfbas 19653  filGencfg 19654  Filcfil 21559  UFilcufil 21613
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 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-sep 4741  ax-nul 4749  ax-pow 4803  ax-pr 4867  ax-un 6902
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 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2912  df-rex 2913  df-reu 2914  df-rab 2916  df-v 3188  df-sbc 3418  df-csb 3515  df-dif 3558  df-un 3560  df-in 3562  df-ss 3569  df-pss 3571  df-nul 3892  df-if 4059  df-pw 4132  df-sn 4149  df-pr 4151  df-tp 4153  df-op 4155  df-uni 4403  df-int 4441  df-iun 4487  df-br 4614  df-opab 4674  df-mpt 4675  df-tr 4713  df-eprel 4985  df-id 4989  df-po 4995  df-so 4996  df-fr 5033  df-we 5035  df-xp 5080  df-rel 5081  df-cnv 5082  df-co 5083  df-dm 5084  df-rn 5085  df-res 5086  df-ima 5087  df-pred 5639  df-ord 5685  df-on 5686  df-lim 5687  df-suc 5688  df-iota 5810  df-fun 5849  df-fn 5850  df-f 5851  df-f1 5852  df-fo 5853  df-f1o 5854  df-fv 5855  df-ov 6607  df-oprab 6608  df-mpt2 6609  df-om 7013  df-wrecs 7352  df-recs 7413  df-rdg 7451  df-1o 7505  df-oadd 7509  df-er 7687  df-en 7900  df-fin 7903  df-fi 8261  df-fbas 19662  df-fg 19663  df-fil 21560  df-ufil 21615
This theorem is referenced by:  filssufilg  21625  fmufil  21673
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