Theorem elfi2 7171

Description: The empty intersection need not be considered in the set of finite intersections. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Mar-2015.)

Assertion

Ref	Expression
elfi2	⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (𝐴 ∈ (fi‘𝐵) ↔ ∃𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅})𝐴 = ∩ 𝑥))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵   𝑥,𝑉

Proof of Theorem elfi2

Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elex 2814	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (fi‘𝐵) → 𝐴 ∈ V)
2	1	a1i 9	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (𝐴 ∈ (fi‘𝐵) → 𝐴 ∈ V))
3		simpr 110	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → 𝐴 = ∩ 𝑥)
4		eldifsni 3802	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑥 ≠ ∅)
5	4	adantr 276	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → 𝑥 ≠ ∅)
6		eldifi 3329	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin))
7	6	elin2d 3397	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑥 ∈ Fin)
8	7	adantr 276	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → 𝑥 ∈ Fin)
9		fin0 7074	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ Fin → (𝑥 ≠ ∅ ↔ ∃𝑧 𝑧 ∈ 𝑥))
10	8, 9	syl 14	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → (𝑥 ≠ ∅ ↔ ∃𝑧 𝑧 ∈ 𝑥))
11	5, 10	mpbid 147	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → ∃𝑧 𝑧 ∈ 𝑥)
12		inteximm 4239	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑧 𝑧 ∈ 𝑥 → ∩ 𝑥 ∈ V)
13	11, 12	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → ∩ 𝑥 ∈ V)
14	3, 13	eqeltrd 2308	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → 𝐴 ∈ V)
15	14	rexlimiva 2645	. . 3 ⊢ (∃𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅})𝐴 = ∩ 𝑥 → 𝐴 ∈ V)
16	15	a1i 9	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (∃𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅})𝐴 = ∩ 𝑥 → 𝐴 ∈ V))
17		elfi 7170	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (𝐴 ∈ (fi‘𝐵) ↔ ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)𝐴 = ∩ 𝑥))
18		vprc 4221	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ¬ V ∈ V
19		elsni 3687	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 ∈ {∅} → 𝑥 = ∅)
20	19	inteqd 3933	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ {∅} → ∩ 𝑥 = ∩ ∅)
21		int0 3942	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ∩ ∅ = V
22	20, 21	eqtrdi 2280	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 ∈ {∅} → ∩ 𝑥 = V)
23	22	eleq1d 2300	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ {∅} → (∩ 𝑥 ∈ V ↔ V ∈ V))
24	18, 23	mtbiri 681	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ {∅} → ¬ ∩ 𝑥 ∈ V)
25		simpr 110	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → 𝐴 = ∩ 𝑥)
26		simpll 527	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → 𝐴 ∈ V)
27	25, 26	eqeltrrd 2309	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → ∩ 𝑥 ∈ V)
28	24, 27	nsyl3 631	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → ¬ 𝑥 ∈ {∅})
29	28	biantrud 304	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → (𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ↔ (𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ ¬ 𝑥 ∈ {∅})))
30		eldif 3209	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↔ (𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ ¬ 𝑥 ∈ {∅}))
31	29, 30	bitr4di 198	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → (𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ↔ 𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅})))
32	31	pm5.32da 452	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → ((𝐴 = ∩ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)) ↔ (𝐴 = ∩ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}))))
33		ancom 266	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) ↔ (𝐴 = ∩ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)))
34		ancom 266	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) ↔ (𝐴 = ∩ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅})))
35	32, 33, 34	3bitr4g 223	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → ((𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) ↔ (𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥)))
36	35	rexbidv2 2535	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (∃𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)𝐴 = ∩ 𝑥 ↔ ∃𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅})𝐴 = ∩ 𝑥))
37	17, 36	bitrd 188	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (𝐴 ∈ (fi‘𝐵) ↔ ∃𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅})𝐴 = ∩ 𝑥))
38	37	expcom 116	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (𝐴 ∈ V → (𝐴 ∈ (fi‘𝐵) ↔ ∃𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅})𝐴 = ∩ 𝑥)))
39	2, 16, 38	pm5.21ndd 712	1 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (𝐴 ∈ (fi‘𝐵) ↔ ∃𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅})𝐴 = ∩ 𝑥))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1397  ∃wex 1540   ∈ wcel 2202   ≠ wne 2402  ∃wrex 2511  Vcvv 2802   ∖ cdif 3197   ∩ cin 3199  ∅c0 3494  𝒫 cpw 3652  {csn 3669  ∩ cint 3928  ‘cfv 5326  Fincfn 6909  ficfi 7167

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-sep 4207  ax-nul 4215  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-iinf 4686

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-ral 2515  df-rex 2516  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-id 4390  df-suc 4468  df-iom 4689  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-er 6702  df-en 6910  df-fin 6912  df-fi 7168

This theorem is referenced by:  fiuni  7177  fifo  7179