Theorem fin2i2 10303

Description: A II-finite set contains minimal elements for every nonempty chain. (Contributed by Mario Carneiro, 16-May-2015.)

Assertion

Ref	Expression
fin2i2	⊢ (((𝐴 ∈ FinII ∧ 𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝐵)) → ∩ 𝐵 ∈ 𝐵)

Proof of Theorem fin2i2

Dummy variables 𝑐 𝑚 𝑛 𝑤 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simplr 780	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ FinII ∧ 𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝐵)) → 𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴)
2		simpll 778	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ FinII ∧ 𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝐵)) → 𝐴 ∈ FinII)
3		ssrab2 4035	. . . . . 6 ⊢ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵} ⊆ 𝒫 𝐴
4	3	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ FinII ∧ 𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝐵)) → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵} ⊆ 𝒫 𝐴)
5		simprl 782	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ FinII ∧ 𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝐵)) → 𝐵 ≠ ∅)
6		fin23lem7 10301	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ FinII ∧ 𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴 ∧ 𝐵 ≠ ∅) → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵} ≠ ∅)
7	2, 1, 5, 6	syl3anc 1398	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ FinII ∧ 𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝐵)) → {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵} ≠ ∅)
8		sorpsscmpl 7733	. . . . . 6 ⊢ ( [⊊] Or 𝐵 → [⊊] Or {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵})
9	8	ad2antll 741	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ FinII ∧ 𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝐵)) → [⊊] Or {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵})
10		fin2i 10280	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ FinII ∧ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵} ⊆ 𝒫 𝐴) ∧ ({𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵} ≠ ∅ ∧ [⊊] Or {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵})) → ∪ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵} ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵})
11	2, 4, 7, 9, 10	syl22anc 851	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ FinII ∧ 𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝐵)) → ∪ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵} ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵})
12		sorpssuni 7731	. . . . 5 ⊢ ( [⊊] Or {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵} → (∃𝑚 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵}∀𝑛 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑛 ↔ ∪ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵} ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵}))
13	9, 12	syl 18	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ FinII ∧ 𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝐵)) → (∃𝑚 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵}∀𝑛 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑛 ↔ ∪ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵} ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵}))
14	11, 13	mpbird 260	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ FinII ∧ 𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝐵)) → ∃𝑚 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵}∀𝑛 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑛)
15		psseq2 4046	. . . 4 ⊢ (𝑧 = (𝐴 ∖ 𝑚) → (𝑤 ⊊ 𝑧 ↔ 𝑤 ⊊ (𝐴 ∖ 𝑚)))
16		psseq2 4046	. . . 4 ⊢ (𝑛 = (𝐴 ∖ 𝑤) → (𝑚 ⊊ 𝑛 ↔ 𝑚 ⊊ (𝐴 ∖ 𝑤)))
17		pssdifcom2 4452	. . . 4 ⊢ ((𝑚 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑤 ⊆ 𝐴) → (𝑤 ⊊ (𝐴 ∖ 𝑚) ↔ 𝑚 ⊊ (𝐴 ∖ 𝑤)))
18	15, 16, 17	fin23lem11 10302	. . 3 ⊢ (𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴 → (∃𝑚 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵}∀𝑛 ∈ {𝑐 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ (𝐴 ∖ 𝑐) ∈ 𝐵} ¬ 𝑚 ⊊ 𝑛 → ∃𝑧 ∈ 𝐵 ∀𝑤 ∈ 𝐵 ¬ 𝑤 ⊊ 𝑧))
19	1, 14, 18	sylc 66	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ FinII ∧ 𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝐵)) → ∃𝑧 ∈ 𝐵 ∀𝑤 ∈ 𝐵 ¬ 𝑤 ⊊ 𝑧)
20		sorpssint 7732	. . 3 ⊢ ( [⊊] Or 𝐵 → (∃𝑧 ∈ 𝐵 ∀𝑤 ∈ 𝐵 ¬ 𝑤 ⊊ 𝑧 ↔ ∩ 𝐵 ∈ 𝐵))
21	20	ad2antll 741	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ FinII ∧ 𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝐵)) → (∃𝑧 ∈ 𝐵 ∀𝑤 ∈ 𝐵 ¬ 𝑤 ⊊ 𝑧 ↔ ∩ 𝐵 ∈ 𝐵))
22	19, 21	mpbid 235	1 ⊢ (((𝐴 ∈ FinII ∧ 𝐵 ⊆ 𝒫 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ [⊊] Or 𝐵)) → ∩ 𝐵 ∈ 𝐵)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 400   ∈ wcel 2143   ≠ wne 2958  ∀wral 3079  ∃wrex 3089  {crab 3416   ∖ cdif 3903   ⊆ wss 3906   ⊊ wpss 3907  ∅c0 4287  𝒫 cpw 4563  ∪ cuni 4873  ∩ cint 4913   Or wor 5570   [⊊] crpss 7721  Fin^IIcfin2 10264

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-sep 5258  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7734

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-ne 2959  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rab 3417  df-v 3457  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4288  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4591  df-pr 4593  df-op 4597  df-uni 4874  df-int 4914  df-br 5111  df-opab 5175  df-po 5571  df-so 5572  df-xp 5669  df-rel 5670  df-rpss 7722  df-fin2 10271

This theorem is referenced by:  isfin2-2  10304  fin23lem40  10336  fin2so  38236