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Theorem clsk3nimkb 39012
Description: If the base set is not empty, axiom K3 does not imply KB. A concrete example with a pseudo-closure function of 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥)) is given. (Contributed by RP, 16-Jun-2021.)
Assertion
Ref Expression
clsk3nimkb ¬ ∀𝑏𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) → ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏))
Distinct variable group:   𝑘,𝑏,𝑡,𝑠

Proof of Theorem clsk3nimkb
Dummy variables 𝑥 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1oex 7772 . . . . 5 1𝑜 ∈ V
2 1n0 7780 . . . . . 6 1𝑜 ≠ ∅
3 nelsn 4370 . . . . . 6 (1𝑜 ≠ ∅ → ¬ 1𝑜 ∈ {∅})
42, 3ax-mp 5 . . . . 5 ¬ 1𝑜 ∈ {∅}
5 eldif 3742 . . . . . 6 (1𝑜 ∈ (V ∖ {∅}) ↔ (1𝑜 ∈ V ∧ ¬ 1𝑜 ∈ {∅}))
6 ne0i 4085 . . . . . 6 (1𝑜 ∈ (V ∖ {∅}) → (V ∖ {∅}) ≠ ∅)
75, 6sylbir 226 . . . . 5 ((1𝑜 ∈ V ∧ ¬ 1𝑜 ∈ {∅}) → (V ∖ {∅}) ≠ ∅)
81, 4, 7mp2an 683 . . . 4 (V ∖ {∅}) ≠ ∅
9 r19.2zb 4220 . . . 4 ((V ∖ {∅}) ≠ ∅ ↔ (∀𝑏 ∈ (V ∖ {∅})∃𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) ∧ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)) → ∃𝑏 ∈ (V ∖ {∅})∃𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) ∧ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏))))
108, 9mpbi 221 . . 3 (∀𝑏 ∈ (V ∖ {∅})∃𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) ∧ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)) → ∃𝑏 ∈ (V ∖ {∅})∃𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) ∧ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)))
11 rexex 3148 . . 3 (∃𝑏 ∈ (V ∖ {∅})∃𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) ∧ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)) → ∃𝑏𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) ∧ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)))
12 rexanali 3144 . . . . 5 (∃𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) ∧ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)) ↔ ¬ ∀𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) → ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)))
1312exbii 1943 . . . 4 (∃𝑏𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) ∧ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)) ↔ ∃𝑏 ¬ ∀𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) → ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)))
14 exnal 1921 . . . 4 (∃𝑏 ¬ ∀𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) → ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)) ↔ ¬ ∀𝑏𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) → ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)))
1513, 14sylbb 210 . . 3 (∃𝑏𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) ∧ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)) → ¬ ∀𝑏𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) → ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)))
1610, 11, 153syl 18 . 2 (∀𝑏 ∈ (V ∖ {∅})∃𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) ∧ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)) → ¬ ∀𝑏𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) → ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)))
17 id 22 . . . . . . 7 (𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) → 𝑏 ∈ (V ∖ {∅}))
18 difssd 3900 . . . . . . 7 (𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) → (𝑏𝑥) ⊆ 𝑏)
1917, 18sselpwd 4968 . . . . . 6 (𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) → (𝑏𝑥) ∈ 𝒫 𝑏)
2019adantr 472 . . . . 5 ((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑏) → (𝑏𝑥) ∈ 𝒫 𝑏)
2120fmpttd 6575 . . . 4 (𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) → (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥)):𝒫 𝑏⟶𝒫 𝑏)
22 pwexg 5014 . . . . 5 (𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) → 𝒫 𝑏 ∈ V)
2322, 22elmapd 8074 . . . 4 (𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) → ((𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥)) ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏) ↔ (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥)):𝒫 𝑏⟶𝒫 𝑏))
2421, 23mpbird 248 . . 3 (𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) → (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥)) ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏))
25 simpllr 793 . . . . . . . . 9 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥)))
26 difeq2 3884 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑧 → (𝑏𝑥) = (𝑏𝑧))
2726cbvmptv 4909 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥)) = (𝑧 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑧))
2825, 27syl6eq 2815 . . . . . . . 8 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → 𝑘 = (𝑧 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑧)))
29 difeq2 3884 . . . . . . . . 9 (𝑧 = (𝑠𝑡) → (𝑏𝑧) = (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)))
3029adantl 473 . . . . . . . 8 (((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑧 = (𝑠𝑡)) → (𝑏𝑧) = (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)))
31 simplll 791 . . . . . . . . 9 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → 𝑏 ∈ (V ∖ {∅}))
32 simplr 785 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏)
3332elpwid 4327 . . . . . . . . . 10 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → 𝑠𝑏)
34 simpr 477 . . . . . . . . . . 11 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏)
3534elpwid 4327 . . . . . . . . . 10 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → 𝑡𝑏)
3633, 35unssd 3951 . . . . . . . . 9 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → (𝑠𝑡) ⊆ 𝑏)
3731, 36sselpwd 4968 . . . . . . . 8 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → (𝑠𝑡) ∈ 𝒫 𝑏)
38 vex 3353 . . . . . . . . . 10 𝑏 ∈ V
3938difexi 4970 . . . . . . . . 9 (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) ∈ V
4039a1i 11 . . . . . . . 8 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) ∈ V)
4128, 30, 37, 40fvmptd 6477 . . . . . . 7 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → (𝑘‘(𝑠𝑡)) = (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)))
42 difeq2 3884 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = 𝑠 → (𝑏𝑧) = (𝑏𝑠))
4342adantl 473 . . . . . . . . . 10 (((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑧 = 𝑠) → (𝑏𝑧) = (𝑏𝑠))
4438difexi 4970 . . . . . . . . . . 11 (𝑏𝑠) ∈ V
4544a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → (𝑏𝑠) ∈ V)
4628, 43, 32, 45fvmptd 6477 . . . . . . . . 9 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → (𝑘𝑠) = (𝑏𝑠))
47 difeq2 3884 . . . . . . . . . . 11 (𝑧 = 𝑡 → (𝑏𝑧) = (𝑏𝑡))
4847adantl 473 . . . . . . . . . 10 (((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑧 = 𝑡) → (𝑏𝑧) = (𝑏𝑡))
4938difexi 4970 . . . . . . . . . . 11 (𝑏𝑡) ∈ V
5049a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → (𝑏𝑡) ∈ V)
5128, 48, 34, 50fvmptd 6477 . . . . . . . . 9 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → (𝑘𝑡) = (𝑏𝑡))
5246, 51uneq12d 3930 . . . . . . . 8 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = ((𝑏𝑠) ∪ (𝑏𝑡)))
53 difindi 4046 . . . . . . . 8 (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = ((𝑏𝑠) ∪ (𝑏𝑡))
5452, 53syl6eqr 2817 . . . . . . 7 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)))
5541, 54sseq12d 3794 . . . . . 6 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → ((𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) ↔ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) ⊆ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡))))
5655ralbidva 3132 . . . . 5 (((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) → (∀𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) ↔ ∀𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) ⊆ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡))))
5756ralbidva 3132 . . . 4 ((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) → (∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) ↔ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) ⊆ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡))))
5854eqeq1d 2767 . . . . . . . 8 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → (((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏 ↔ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏))
5958imbi2d 331 . . . . . . 7 ((((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑏) → (((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏) ↔ ((𝑠𝑡) = 𝑏 → (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏)))
6059ralbidva 3132 . . . . . 6 (((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏) → (∀𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏) ↔ ∀𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏)))
6160ralbidva 3132 . . . . 5 ((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) → (∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏) ↔ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏)))
6261notbid 309 . . . 4 ((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) → (¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏) ↔ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏)))
6357, 62anbi12d 624 . . 3 ((𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) ∧ 𝑘 = (𝑥 ∈ 𝒫 𝑏 ↦ (𝑏𝑥))) → ((∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) ∧ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)) ↔ (∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) ⊆ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) ∧ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏))))
64 pwidg 4330 . . . . . 6 (𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) → 𝑏 ∈ 𝒫 𝑏)
65 ssidd 3784 . . . . . 6 (𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) → 𝑏𝑏)
66 eldifsni 4476 . . . . . . 7 (𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) → 𝑏 ≠ ∅)
6766neneqd 2942 . . . . . 6 (𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) → ¬ 𝑏 = ∅)
68 uneq1 3922 . . . . . . . . . 10 (𝑠 = 𝑏 → (𝑠𝑡) = (𝑏𝑡))
6968eqeq1d 2767 . . . . . . . . 9 (𝑠 = 𝑏 → ((𝑠𝑡) = 𝑏 ↔ (𝑏𝑡) = 𝑏))
70 ssequn2 3948 . . . . . . . . 9 (𝑡𝑏 ↔ (𝑏𝑡) = 𝑏)
7169, 70syl6bbr 280 . . . . . . . 8 (𝑠 = 𝑏 → ((𝑠𝑡) = 𝑏𝑡𝑏))
72 ineq1 3969 . . . . . . . . . . 11 (𝑠 = 𝑏 → (𝑠𝑡) = (𝑏𝑡))
7372difeq2d 3890 . . . . . . . . . 10 (𝑠 = 𝑏 → (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = (𝑏 ∖ (𝑏𝑡)))
7473eqeq1d 2767 . . . . . . . . 9 (𝑠 = 𝑏 → ((𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏 ↔ (𝑏 ∖ (𝑏𝑡)) = 𝑏))
7574notbid 309 . . . . . . . 8 (𝑠 = 𝑏 → (¬ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏 ↔ ¬ (𝑏 ∖ (𝑏𝑡)) = 𝑏))
7671, 75anbi12d 624 . . . . . . 7 (𝑠 = 𝑏 → (((𝑠𝑡) = 𝑏 ∧ ¬ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏) ↔ (𝑡𝑏 ∧ ¬ (𝑏 ∖ (𝑏𝑡)) = 𝑏)))
77 sseq1 3786 . . . . . . . 8 (𝑡 = 𝑏 → (𝑡𝑏𝑏𝑏))
78 ineq2 3970 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑡 = 𝑏 → (𝑏𝑡) = (𝑏𝑏))
79 inidm 3982 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑏𝑏) = 𝑏
8078, 79syl6eq 2815 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑡 = 𝑏 → (𝑏𝑡) = 𝑏)
8180difeq2d 3890 . . . . . . . . . . . 12 (𝑡 = 𝑏 → (𝑏 ∖ (𝑏𝑡)) = (𝑏𝑏))
82 difid 4113 . . . . . . . . . . . 12 (𝑏𝑏) = ∅
8381, 82syl6eq 2815 . . . . . . . . . . 11 (𝑡 = 𝑏 → (𝑏 ∖ (𝑏𝑡)) = ∅)
8483eqeq1d 2767 . . . . . . . . . 10 (𝑡 = 𝑏 → ((𝑏 ∖ (𝑏𝑡)) = 𝑏 ↔ ∅ = 𝑏))
85 eqcom 2772 . . . . . . . . . 10 (∅ = 𝑏𝑏 = ∅)
8684, 85syl6bb 278 . . . . . . . . 9 (𝑡 = 𝑏 → ((𝑏 ∖ (𝑏𝑡)) = 𝑏𝑏 = ∅))
8786notbid 309 . . . . . . . 8 (𝑡 = 𝑏 → (¬ (𝑏 ∖ (𝑏𝑡)) = 𝑏 ↔ ¬ 𝑏 = ∅))
8877, 87anbi12d 624 . . . . . . 7 (𝑡 = 𝑏 → ((𝑡𝑏 ∧ ¬ (𝑏 ∖ (𝑏𝑡)) = 𝑏) ↔ (𝑏𝑏 ∧ ¬ 𝑏 = ∅)))
8976, 88rspc2ev 3476 . . . . . 6 ((𝑏 ∈ 𝒫 𝑏𝑏 ∈ 𝒫 𝑏 ∧ (𝑏𝑏 ∧ ¬ 𝑏 = ∅)) → ∃𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 ∧ ¬ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏))
9064, 64, 65, 67, 89syl112anc 1493 . . . . 5 (𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) → ∃𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 ∧ ¬ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏))
91 rexanali 3144 . . . . . . 7 (∃𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 ∧ ¬ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏) ↔ ¬ ∀𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏))
9291rexbii 3188 . . . . . 6 (∃𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 ∧ ¬ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏) ↔ ∃𝑠 ∈ 𝒫 𝑏 ¬ ∀𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏))
93 rexnal 3141 . . . . . 6 (∃𝑠 ∈ 𝒫 𝑏 ¬ ∀𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏) ↔ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏))
9492, 93sylbb 210 . . . . 5 (∃𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 ∧ ¬ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏) → ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏))
9590, 94syl 17 . . . 4 (𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) → ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏))
96 inss1 3992 . . . . . . 7 (𝑠𝑡) ⊆ 𝑠
97 ssun1 3938 . . . . . . 7 𝑠 ⊆ (𝑠𝑡)
9896, 97sstri 3770 . . . . . 6 (𝑠𝑡) ⊆ (𝑠𝑡)
99 sscon 3906 . . . . . 6 ((𝑠𝑡) ⊆ (𝑠𝑡) → (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) ⊆ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)))
10098, 99ax-mp 5 . . . . 5 (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) ⊆ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡))
101100rgen2w 3072 . . . 4 𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) ⊆ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡))
10295, 101jctil 515 . . 3 (𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) → (∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) ⊆ (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) ∧ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → (𝑏 ∖ (𝑠𝑡)) = 𝑏)))
10324, 63, 102rspcedvd 3468 . 2 (𝑏 ∈ (V ∖ {∅}) → ∃𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) ∧ ¬ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏)))
10416, 103mprg 3073 1 ¬ ∀𝑏𝑘 ∈ (𝒫 𝑏𝑚 𝒫 𝑏)(∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏(𝑘‘(𝑠𝑡)) ⊆ ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) → ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝑏𝑡 ∈ 𝒫 𝑏((𝑠𝑡) = 𝑏 → ((𝑘𝑠) ∪ (𝑘𝑡)) = 𝑏))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 384  wal 1650   = wceq 1652  wex 1874  wcel 2155  wne 2937  wral 3055  wrex 3056  Vcvv 3350  cdif 3729  cun 3730  cin 3731  wss 3732  c0 4079  𝒫 cpw 4315  {csn 4334  cmpt 4888  wf 6064  cfv 6068  (class class class)co 6842  1𝑜c1o 7757  𝑚 cmap 8060
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1890  ax-4 1904  ax-5 2005  ax-6 2070  ax-7 2105  ax-8 2157  ax-9 2164  ax-10 2183  ax-11 2198  ax-12 2211  ax-13 2352  ax-ext 2743  ax-sep 4941  ax-nul 4949  ax-pow 5001  ax-pr 5062  ax-un 7147
This theorem depends on definitions:  df-bi 198  df-an 385  df-or 874  df-3or 1108  df-3an 1109  df-tru 1656  df-ex 1875  df-nf 1879  df-sb 2063  df-mo 2565  df-eu 2582  df-clab 2752  df-cleq 2758  df-clel 2761  df-nfc 2896  df-ne 2938  df-ral 3060  df-rex 3061  df-rab 3064  df-v 3352  df-sbc 3597  df-csb 3692  df-dif 3735  df-un 3737  df-in 3739  df-ss 3746  df-pss 3748  df-nul 4080  df-if 4244  df-pw 4317  df-sn 4335  df-pr 4337  df-tp 4339  df-op 4341  df-uni 4595  df-br 4810  df-opab 4872  df-mpt 4889  df-tr 4912  df-id 5185  df-eprel 5190  df-po 5198  df-so 5199  df-fr 5236  df-we 5238  df-xp 5283  df-rel 5284  df-cnv 5285  df-co 5286  df-dm 5287  df-rn 5288  df-res 5289  df-ima 5290  df-ord 5911  df-on 5912  df-suc 5914  df-iota 6031  df-fun 6070  df-fn 6071  df-f 6072  df-fv 6076  df-ov 6845  df-oprab 6846  df-mpt2 6847  df-1o 7764  df-map 8062
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