Theorem elfi2 6937

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 2737	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ (fi‘𝐵) → 𝐴 ∈ V)
2	1	a1i 9	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (𝐴 ∈ (fi‘𝐵) → 𝐴 ∈ V))
3		simpr 109	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → 𝐴 = ∩ 𝑥)
4		eldifsni 3705	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑥 ≠ ∅)
5	4	adantr 274	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → 𝑥 ≠ ∅)
6		eldifi 3244	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin))
7	6	elin2d 3312	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑥 ∈ Fin)
8	7	adantr 274	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → 𝑥 ∈ Fin)
9		fin0 6851	. . . . . . . 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 146	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → ∃𝑧 𝑧 ∈ 𝑥)
12		inteximm 4128	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑧 𝑧 ∈ 𝑥 → ∩ 𝑥 ∈ V)
13	11, 12	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → ∩ 𝑥 ∈ V)
14	3, 13	eqeltrd 2243	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → 𝐴 ∈ V)
15	14	rexlimiva 2578	. . 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 6936	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (𝐴 ∈ (fi‘𝐵) ↔ ∃𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)𝐴 = ∩ 𝑥))
18		vprc 4114	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ¬ V ∈ V
19		elsni 3594	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 ∈ {∅} → 𝑥 = ∅)
20	19	inteqd 3829	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ∈ {∅} → ∩ 𝑥 = ∩ ∅)
21		int0 3838	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ∩ ∅ = V
22	20, 21	eqtrdi 2215	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 ∈ {∅} → ∩ 𝑥 = V)
23	22	eleq1d 2235	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ {∅} → (∩ 𝑥 ∈ V ↔ V ∈ V))
24	18, 23	mtbiri 665	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ {∅} → ¬ ∩ 𝑥 ∈ V)
25		simpr 109	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → 𝐴 = ∩ 𝑥)
26		simpll 519	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → 𝐴 ∈ V)
27	25, 26	eqeltrrd 2244	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → ∩ 𝑥 ∈ V)
28	24, 27	nsyl3 616	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → ¬ 𝑥 ∈ {∅})
29	28	biantrud 302	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → (𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ↔ (𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ ¬ 𝑥 ∈ {∅})))
30		eldif 3125	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↔ (𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ ¬ 𝑥 ∈ {∅}))
31	29, 30	bitr4di 197	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) → (𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ↔ 𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅})))
32	31	pm5.32da 448	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → ((𝐴 = ∩ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)) ↔ (𝐴 = ∩ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}))))
33		ancom 264	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) ↔ (𝐴 = ∩ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)))
34		ancom 264	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) ↔ (𝐴 = ∩ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅})))
35	32, 33, 34	3bitr4g 222	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → ((𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥) ↔ (𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝐴 = ∩ 𝑥)))
36	35	rexbidv2 2469	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (∃𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)𝐴 = ∩ 𝑥 ↔ ∃𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅})𝐴 = ∩ 𝑥))
37	17, 36	bitrd 187	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ V ∧ 𝐵 ∈ 𝑉) → (𝐴 ∈ (fi‘𝐵) ↔ ∃𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅})𝐴 = ∩ 𝑥))
38	37	expcom 115	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (𝐴 ∈ V → (𝐴 ∈ (fi‘𝐵) ↔ ∃𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅})𝐴 = ∩ 𝑥)))
39	2, 16, 38	pm5.21ndd 695	1 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑉 → (𝐴 ∈ (fi‘𝐵) ↔ ∃𝑥 ∈ ((𝒫 𝐵 ∩ Fin) ∖ {∅})𝐴 = ∩ 𝑥))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   = wceq 1343  ∃wex 1480   ∈ wcel 2136   ≠ wne 2336  ∃wrex 2445  Vcvv 2726   ∖ cdif 3113   ∩ cin 3115  ∅c0 3409  𝒫 cpw 3559  {csn 3576  ∩ cint 3824  ‘cfv 5188  Fincfn 6706  ficfi 6933

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-sep 4100  ax-nul 4108  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-iinf 4565

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-ral 2449  df-rex 2450  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-nul 3410  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-id 4271  df-suc 4349  df-iom 4568  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-f1 5193  df-fo 5194  df-f1o 5195  df-fv 5196  df-er 6501  df-en 6707  df-fin 6709  df-fi 6934

This theorem is referenced by:  fiuni  6943  fifo  6945