ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  fiuni GIF version

Theorem fiuni 7278
Description: The union of the finite intersections of a set is simply the union of the set itself. (Contributed by Jeff Hankins, 5-Sep-2009.) (Revised by Mario Carneiro, 24-Nov-2013.)
Assertion
Ref Expression
fiuni (𝐴𝑉 𝐴 = (fi‘𝐴))

Proof of Theorem fiuni
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ssfii 7274 . . 3 (𝐴𝑉𝐴 ⊆ (fi‘𝐴))
21unissd 3943 . 2 (𝐴𝑉 𝐴 (fi‘𝐴))
3 eluni 3922 . . . . 5 (𝑥 (fi‘𝐴) ↔ ∃𝑦(𝑥𝑦𝑦 ∈ (fi‘𝐴)))
43biimpi 120 . . . 4 (𝑥 (fi‘𝐴) → ∃𝑦(𝑥𝑦𝑦 ∈ (fi‘𝐴)))
54adantl 277 . . 3 ((𝐴𝑉𝑥 (fi‘𝐴)) → ∃𝑦(𝑥𝑦𝑦 ∈ (fi‘𝐴)))
6 simprr 533 . . . . 5 (((𝐴𝑉𝑥 (fi‘𝐴)) ∧ (𝑥𝑦𝑦 ∈ (fi‘𝐴))) → 𝑦 ∈ (fi‘𝐴))
7 elfi2 7272 . . . . . 6 (𝐴𝑉 → (𝑦 ∈ (fi‘𝐴) ↔ ∃𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})𝑦 = 𝑧))
87ad2antrr 488 . . . . 5 (((𝐴𝑉𝑥 (fi‘𝐴)) ∧ (𝑥𝑦𝑦 ∈ (fi‘𝐴))) → (𝑦 ∈ (fi‘𝐴) ↔ ∃𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})𝑦 = 𝑧))
96, 8mpbid 147 . . . 4 (((𝐴𝑉𝑥 (fi‘𝐴)) ∧ (𝑥𝑦𝑦 ∈ (fi‘𝐴))) → ∃𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})𝑦 = 𝑧)
10 simprr 533 . . . . . 6 ((((𝐴𝑉𝑥 (fi‘𝐴)) ∧ (𝑥𝑦𝑦 ∈ (fi‘𝐴))) ∧ (𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝑦 = 𝑧)) → 𝑦 = 𝑧)
11 eldifi 3345 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑧 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin))
1211elin1d 3412 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑧 ∈ 𝒫 𝐴)
1312elpwid 3685 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑧𝐴)
1413ad2antrl 490 . . . . . . 7 ((((𝐴𝑉𝑥 (fi‘𝐴)) ∧ (𝑥𝑦𝑦 ∈ (fi‘𝐴))) ∧ (𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝑦 = 𝑧)) → 𝑧𝐴)
15 eldifsni 3827 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑧 ≠ ∅)
1611elin2d 3413 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → 𝑧 ∈ Fin)
17 fin0 7155 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ Fin → (𝑧 ≠ ∅ ↔ ∃𝑤 𝑤𝑧))
1816, 17syl 14 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → (𝑧 ≠ ∅ ↔ ∃𝑤 𝑤𝑧))
1915, 18mpbid 147 . . . . . . . 8 (𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) → ∃𝑤 𝑤𝑧)
2019ad2antrl 490 . . . . . . 7 ((((𝐴𝑉𝑥 (fi‘𝐴)) ∧ (𝑥𝑦𝑦 ∈ (fi‘𝐴))) ∧ (𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝑦 = 𝑧)) → ∃𝑤 𝑤𝑧)
21 intssuni2m 3978 . . . . . . 7 ((𝑧𝐴 ∧ ∃𝑤 𝑤𝑧) → 𝑧 𝐴)
2214, 20, 21syl2anc 411 . . . . . 6 ((((𝐴𝑉𝑥 (fi‘𝐴)) ∧ (𝑥𝑦𝑦 ∈ (fi‘𝐴))) ∧ (𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝑦 = 𝑧)) → 𝑧 𝐴)
2310, 22eqsstrd 3278 . . . . 5 ((((𝐴𝑉𝑥 (fi‘𝐴)) ∧ (𝑥𝑦𝑦 ∈ (fi‘𝐴))) ∧ (𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝑦 = 𝑧)) → 𝑦 𝐴)
24 simplrl 537 . . . . 5 ((((𝐴𝑉𝑥 (fi‘𝐴)) ∧ (𝑥𝑦𝑦 ∈ (fi‘𝐴))) ∧ (𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝑦 = 𝑧)) → 𝑥𝑦)
2523, 24sseldd 3243 . . . 4 ((((𝐴𝑉𝑥 (fi‘𝐴)) ∧ (𝑥𝑦𝑦 ∈ (fi‘𝐴))) ∧ (𝑧 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ 𝑦 = 𝑧)) → 𝑥 𝐴)
269, 25rexlimddv 2667 . . 3 (((𝐴𝑉𝑥 (fi‘𝐴)) ∧ (𝑥𝑦𝑦 ∈ (fi‘𝐴))) → 𝑥 𝐴)
275, 26exlimddv 1950 . 2 ((𝐴𝑉𝑥 (fi‘𝐴)) → 𝑥 𝐴)
282, 27eqelssd 3261 1 (𝐴𝑉 𝐴 = (fi‘𝐴))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  wb 105   = wceq 1398  wex 1541  wcel 2205  wne 2414  wrex 2523  cdif 3211  cin 3213  wss 3214  c0 3512  𝒫 cpw 3674  {csn 3694   cuni 3919   cint 3954  cfv 5357  Fincfn 6988  ficfi 7268
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 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2207  ax-14 2208  ax-ext 2216  ax-sep 4233  ax-nul 4241  ax-pow 4292  ax-pr 4327  ax-un 4559  ax-iinf 4715
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2085  df-mo 2086  df-clab 2221  df-cleq 2227  df-clel 2230  df-nfc 2375  df-ne 2415  df-ral 2527  df-rex 2528  df-v 2817  df-sbc 3046  df-csb 3142  df-dif 3216  df-un 3218  df-in 3220  df-ss 3227  df-nul 3513  df-pw 3676  df-sn 3700  df-pr 3701  df-op 3703  df-uni 3920  df-int 3955  df-br 4115  df-opab 4177  df-mpt 4178  df-id 4419  df-suc 4497  df-iom 4718  df-xp 4760  df-rel 4761  df-cnv 4762  df-co 4763  df-dm 4764  df-rn 4765  df-res 4766  df-ima 4767  df-iota 5317  df-fun 5359  df-fn 5360  df-f 5361  df-f1 5362  df-fo 5363  df-f1o 5364  df-fv 5365  df-1o 6660  df-er 6780  df-en 6989  df-fin 6991  df-fi 7269
This theorem is referenced by:  fipwssg  7279
  Copyright terms: Public domain W3C validator