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Theorem grumnudlem 44281
Description: Lemma for grumnud 44282. (Contributed by Rohan Ridenour, 13-Aug-2023.)
Hypotheses
Ref Expression
grumnudlem.1 𝑀 = {𝑘 ∣ ∀𝑙𝑘 (𝒫 𝑙𝑘 ∧ ∀𝑚𝑛𝑘 (𝒫 𝑙𝑛 ∧ ∀𝑝𝑙 (∃𝑞𝑘 (𝑝𝑞𝑞𝑚) → ∃𝑟𝑚 (𝑝𝑟 𝑟𝑛))))}
grumnudlem.2 (𝜑𝐺 ∈ Univ)
grumnudlem.3 𝐹 = ({⟨𝑏, 𝑐⟩ ∣ ∃𝑑( 𝑑 = 𝑐𝑑𝑓𝑏𝑑)} ∩ (𝐺 × 𝐺))
grumnudlem.4 ((𝑖𝐺𝐺) → (𝑖𝐹 ↔ ∃𝑗( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗)))
grumnudlem.5 (( ∈ (𝐹 Coll 𝑧) ∧ ( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗)) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢 ∈ (𝐹 Coll 𝑧)))
Assertion
Ref Expression
grumnudlem (𝜑𝐺𝑀)
Distinct variable groups:   𝜑,𝑧,𝑓,,𝑗   𝑧,𝐺   𝑓,,𝑗,𝐺   𝜑,𝑓,,𝑖,𝑗   𝑢,,𝑖,𝑗,𝐹   𝑧,𝑖,𝑘,𝑚,𝑛,𝑞,𝑝,𝑙,𝑓,𝐺   𝑧,𝑢,𝑟,𝑓,𝑘,𝑚,𝑛,𝐺,𝑝,𝑙,𝑖
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑢,𝑘,𝑚,𝑛,𝑟,𝑞,𝑝,𝑏,𝑐,𝑑,𝑙)   𝐹(𝑧,𝑓,𝑘,𝑚,𝑛,𝑟,𝑞,𝑝,𝑏,𝑐,𝑑,𝑙)   𝐺(𝑏,𝑐,𝑑)   𝑀(𝑧,𝑢,𝑓,,𝑖,𝑗,𝑘,𝑚,𝑛,𝑟,𝑞,𝑝,𝑏,𝑐,𝑑,𝑙)

Proof of Theorem grumnudlem
Dummy variables 𝑎 𝑤 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 grumnudlem.2 . . . . . . . 8 (𝜑𝐺 ∈ Univ)
2 gruss 10756 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Univ ∧ 𝑧𝐺𝑎𝑧) → 𝑎𝐺)
31, 2syl3an1 1163 . . . . . . 7 ((𝜑𝑧𝐺𝑎𝑧) → 𝑎𝐺)
433expia 1121 . . . . . 6 ((𝜑𝑧𝐺) → (𝑎𝑧𝑎𝐺))
54alrimiv 1927 . . . . 5 ((𝜑𝑧𝐺) → ∀𝑎(𝑎𝑧𝑎𝐺))
6 pwss 4589 . . . . 5 (𝒫 𝑧𝐺 ↔ ∀𝑎(𝑎𝑧𝑎𝐺))
75, 6sylibr 234 . . . 4 ((𝜑𝑧𝐺) → 𝒫 𝑧𝐺)
8 ssun1 4144 . . . . . . . . 9 𝒫 𝑧 ⊆ (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))
9 simp3 1138 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) → 𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧)))
108, 9sseqtrrid 3993 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) → 𝒫 𝑧𝑤)
11 simp1l3 1269 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → 𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧)))
12 simp1r 1199 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → 𝑖𝑧)
13 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (( = 𝑣𝑗 = 𝑣) → 𝑗 = 𝑣)
1413unieqd 4887 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (( = 𝑣𝑗 = 𝑣) → 𝑗 = 𝑣)
15 simpl 482 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (( = 𝑣𝑗 = 𝑣) → = 𝑣)
1614, 15eqtr4d 2768 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (( = 𝑣𝑗 = 𝑣) → 𝑗 = )
1716adantll 714 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ = 𝑣) ∧ 𝑗 = 𝑣) → 𝑗 = )
18 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ = 𝑣) ∧ 𝑗 = 𝑣) → 𝑗 = 𝑣)
19 simpll3 1215 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ = 𝑣) ∧ 𝑗 = 𝑣) → (𝑖𝑣𝑣𝑓))
2019simprd 495 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ = 𝑣) ∧ 𝑗 = 𝑣) → 𝑣𝑓)
2118, 20eqeltrd 2829 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ = 𝑣) ∧ 𝑗 = 𝑣) → 𝑗𝑓)
2219simpld 494 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ = 𝑣) ∧ 𝑗 = 𝑣) → 𝑖𝑣)
2322, 18eleqtrrd 2832 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ = 𝑣) ∧ 𝑗 = 𝑣) → 𝑖𝑗)
2417, 21, 233jca 1128 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ = 𝑣) ∧ 𝑗 = 𝑣) → ( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗))
25 simpl2 1193 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ = 𝑣) → 𝑣𝐺)
2624, 25rr-spce 44200 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ = 𝑣) → ∃𝑗( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗))
27 simp1l1 1267 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → 𝜑)
2827, 1syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → 𝐺 ∈ Univ)
29 simp2 1137 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → 𝑣𝐺)
30 gruuni 10760 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐺 ∈ Univ ∧ 𝑣𝐺) → 𝑣𝐺)
3128, 29, 30syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → 𝑣𝐺)
3226, 31rspcime 3596 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → ∃𝐺𝑗( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗))
33 simpl1 1192 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) → 𝜑)
3433, 1syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) → 𝐺 ∈ Univ)
35 simpl2 1193 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) → 𝑧𝐺)
36 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) → 𝑖𝑧)
37 gruel 10763 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝐺 ∈ Univ ∧ 𝑧𝐺𝑖𝑧) → 𝑖𝐺)
3834, 35, 36, 37syl3anc 1373 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) → 𝑖𝐺)
39383ad2ant1 1133 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → 𝑖𝐺)
40 grumnudlem.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑖𝐺𝐺) → (𝑖𝐹 ↔ ∃𝑗( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗)))
4139, 40sylan 580 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ 𝐺) → (𝑖𝐹 ↔ ∃𝑗( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗)))
4241rexbidva 3156 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → (∃𝐺 𝑖𝐹 ↔ ∃𝐺𝑗( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗)))
4332, 42mpbird 257 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → ∃𝐺 𝑖𝐹)
44 rexex 3060 . . . . . . . . . . . . . . 15 (∃𝐺 𝑖𝐹 → ∃ 𝑖𝐹)
4543, 44syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → ∃ 𝑖𝐹)
4612, 45cpcoll2d 44255 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → ∃ ∈ (𝐹 Coll 𝑧)𝑖𝐹)
4728adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ ∈ (𝐹 Coll 𝑧)) → 𝐺 ∈ Univ)
48353ad2ant1 1133 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → 𝑧𝐺)
4948adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ ∈ (𝐹 Coll 𝑧)) → 𝑧𝐺)
501adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑧𝐺) → 𝐺 ∈ Univ)
51 grumnudlem.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 𝐹 = ({⟨𝑏, 𝑐⟩ ∣ ∃𝑑( 𝑑 = 𝑐𝑑𝑓𝑏𝑑)} ∩ (𝐺 × 𝐺))
52 inss2 4204 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ({⟨𝑏, 𝑐⟩ ∣ ∃𝑑( 𝑑 = 𝑐𝑑𝑓𝑏𝑑)} ∩ (𝐺 × 𝐺)) ⊆ (𝐺 × 𝐺)
5351, 52eqsstri 3996 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝐹 ⊆ (𝐺 × 𝐺)
5453a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑧𝐺) → 𝐹 ⊆ (𝐺 × 𝐺))
55 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑧𝐺) → 𝑧𝐺)
5650, 54, 55grucollcld 44256 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑧𝐺) → (𝐹 Coll 𝑧) ∈ 𝐺)
5727, 49, 56syl2an2r 685 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ ∈ (𝐹 Coll 𝑧)) → (𝐹 Coll 𝑧) ∈ 𝐺)
58 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ ∈ (𝐹 Coll 𝑧)) → ∈ (𝐹 Coll 𝑧))
59 gruel 10763 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐺 ∈ Univ ∧ (𝐹 Coll 𝑧) ∈ 𝐺 ∈ (𝐹 Coll 𝑧)) → 𝐺)
6047, 57, 58, 59syl3anc 1373 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ ∈ (𝐹 Coll 𝑧)) → 𝐺)
6139, 60, 40syl2an2r 685 . . . . . . . . . . . . . 14 (((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) ∧ ∈ (𝐹 Coll 𝑧)) → (𝑖𝐹 ↔ ∃𝑗( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗)))
6261rexbidva 3156 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → (∃ ∈ (𝐹 Coll 𝑧)𝑖𝐹 ↔ ∃ ∈ (𝐹 Coll 𝑧)∃𝑗( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗)))
6346, 62mpbid 232 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → ∃ ∈ (𝐹 Coll 𝑧)∃𝑗( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗))
64 rexcom4 3265 . . . . . . . . . . . . 13 (∃ ∈ (𝐹 Coll 𝑧)∃𝑗( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗) ↔ ∃𝑗 ∈ (𝐹 Coll 𝑧)( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗))
65 grumnudlem.5 . . . . . . . . . . . . . . 15 (( ∈ (𝐹 Coll 𝑧) ∧ ( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗)) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢 ∈ (𝐹 Coll 𝑧)))
6665rexlimiva 3127 . . . . . . . . . . . . . 14 (∃ ∈ (𝐹 Coll 𝑧)( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢 ∈ (𝐹 Coll 𝑧)))
6766exlimiv 1930 . . . . . . . . . . . . 13 (∃𝑗 ∈ (𝐹 Coll 𝑧)( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢 ∈ (𝐹 Coll 𝑧)))
6864, 67sylbi 217 . . . . . . . . . . . 12 (∃ ∈ (𝐹 Coll 𝑧)∃𝑗( 𝑗 = 𝑗𝑓𝑖𝑗) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢 ∈ (𝐹 Coll 𝑧)))
6963, 68syl 17 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢 ∈ (𝐹 Coll 𝑧)))
70 elssuni 4904 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ( 𝑢 ∈ (𝐹 Coll 𝑧) → 𝑢 (𝐹 Coll 𝑧))
71 ssun2 4145 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐹 Coll 𝑧) ⊆ (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))
7270, 71sstrdi 3962 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ( 𝑢 ∈ (𝐹 Coll 𝑧) → 𝑢 ⊆ (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧)))
7372adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧)) ∧ 𝑢 ∈ (𝐹 Coll 𝑧)) → 𝑢 ⊆ (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧)))
74 simpl 482 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧)) ∧ 𝑢 ∈ (𝐹 Coll 𝑧)) → 𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧)))
7573, 74sseqtrrd 3987 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧)) ∧ 𝑢 ∈ (𝐹 Coll 𝑧)) → 𝑢𝑤)
7675ex 412 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧)) → ( 𝑢 ∈ (𝐹 Coll 𝑧) → 𝑢𝑤))
7776anim2d 612 . . . . . . . . . . . 12 (𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧)) → ((𝑖𝑢 𝑢 ∈ (𝐹 Coll 𝑧)) → (𝑖𝑢 𝑢𝑤)))
7877reximdv 3149 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧)) → (∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢 ∈ (𝐹 Coll 𝑧)) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢𝑤)))
7911, 69, 78sylc 65 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) ∧ 𝑣𝐺 ∧ (𝑖𝑣𝑣𝑓)) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢𝑤))
8079rexlimdv3a 3139 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) ∧ 𝑖𝑧) → (∃𝑣𝐺 (𝑖𝑣𝑣𝑓) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢𝑤)))
8180ralrimiva 3126 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) → ∀𝑖𝑧 (∃𝑣𝐺 (𝑖𝑣𝑣𝑓) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢𝑤)))
8210, 81jca 511 . . . . . . 7 ((𝜑𝑧𝐺𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) → (𝒫 𝑧𝑤 ∧ ∀𝑖𝑧 (∃𝑣𝐺 (𝑖𝑣𝑣𝑓) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢𝑤))))
83823expa 1118 . . . . . 6 (((𝜑𝑧𝐺) ∧ 𝑤 = (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧))) → (𝒫 𝑧𝑤 ∧ ∀𝑖𝑧 (∃𝑣𝐺 (𝑖𝑣𝑣𝑓) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢𝑤))))
84 grupw 10755 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Univ ∧ 𝑧𝐺) → 𝒫 𝑧𝐺)
851, 84sylan 580 . . . . . . 7 ((𝜑𝑧𝐺) → 𝒫 𝑧𝐺)
86 gruuni 10760 . . . . . . . 8 ((𝐺 ∈ Univ ∧ (𝐹 Coll 𝑧) ∈ 𝐺) → (𝐹 Coll 𝑧) ∈ 𝐺)
871, 56, 86syl2an2r 685 . . . . . . 7 ((𝜑𝑧𝐺) → (𝐹 Coll 𝑧) ∈ 𝐺)
88 gruun 10766 . . . . . . 7 ((𝐺 ∈ Univ ∧ 𝒫 𝑧𝐺 (𝐹 Coll 𝑧) ∈ 𝐺) → (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧)) ∈ 𝐺)
8950, 85, 87, 88syl3anc 1373 . . . . . 6 ((𝜑𝑧𝐺) → (𝒫 𝑧 (𝐹 Coll 𝑧)) ∈ 𝐺)
9083, 89rspcime 3596 . . . . 5 ((𝜑𝑧𝐺) → ∃𝑤𝐺 (𝒫 𝑧𝑤 ∧ ∀𝑖𝑧 (∃𝑣𝐺 (𝑖𝑣𝑣𝑓) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢𝑤))))
9190alrimiv 1927 . . . 4 ((𝜑𝑧𝐺) → ∀𝑓𝑤𝐺 (𝒫 𝑧𝑤 ∧ ∀𝑖𝑧 (∃𝑣𝐺 (𝑖𝑣𝑣𝑓) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢𝑤))))
927, 91jca 511 . . 3 ((𝜑𝑧𝐺) → (𝒫 𝑧𝐺 ∧ ∀𝑓𝑤𝐺 (𝒫 𝑧𝑤 ∧ ∀𝑖𝑧 (∃𝑣𝐺 (𝑖𝑣𝑣𝑓) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢𝑤)))))
9392ralrimiva 3126 . 2 (𝜑 → ∀𝑧𝐺 (𝒫 𝑧𝐺 ∧ ∀𝑓𝑤𝐺 (𝒫 𝑧𝑤 ∧ ∀𝑖𝑧 (∃𝑣𝐺 (𝑖𝑣𝑣𝑓) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢𝑤)))))
94 grumnudlem.1 . . . 4 𝑀 = {𝑘 ∣ ∀𝑙𝑘 (𝒫 𝑙𝑘 ∧ ∀𝑚𝑛𝑘 (𝒫 𝑙𝑛 ∧ ∀𝑝𝑙 (∃𝑞𝑘 (𝑝𝑞𝑞𝑚) → ∃𝑟𝑚 (𝑝𝑟 𝑟𝑛))))}
9594ismnu 44257 . . 3 (𝐺 ∈ Univ → (𝐺𝑀 ↔ ∀𝑧𝐺 (𝒫 𝑧𝐺 ∧ ∀𝑓𝑤𝐺 (𝒫 𝑧𝑤 ∧ ∀𝑖𝑧 (∃𝑣𝐺 (𝑖𝑣𝑣𝑓) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢𝑤))))))
961, 95syl 17 . 2 (𝜑 → (𝐺𝑀 ↔ ∀𝑧𝐺 (𝒫 𝑧𝐺 ∧ ∀𝑓𝑤𝐺 (𝒫 𝑧𝑤 ∧ ∀𝑖𝑧 (∃𝑣𝐺 (𝑖𝑣𝑣𝑓) → ∃𝑢𝑓 (𝑖𝑢 𝑢𝑤))))))
9793, 96mpbird 257 1 (𝜑𝐺𝑀)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1086  wal 1538   = wceq 1540  wex 1779  wcel 2109  {cab 2708  wral 3045  wrex 3054  cun 3915  cin 3916  wss 3917  𝒫 cpw 4566   cuni 4874   class class class wbr 5110  {copab 5172   × cxp 5639  Univcgru 10750   Coll ccoll 44246
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714  ax-reg 9552  ax-inf2 9601  ax-ac2 10423
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-int 4914  df-iun 4960  df-iin 4961  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5536  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5594  df-se 5595  df-we 5596  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-isom 6523  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-om 7846  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8381  df-1o 8437  df-er 8674  df-map 8804  df-en 8922  df-dom 8923  df-sdom 8924  df-fin 8925  df-tc 9697  df-r1 9724  df-rank 9725  df-card 9899  df-cf 9901  df-acn 9902  df-ac 10076  df-wina 10644  df-ina 10645  df-gru 10751  df-scott 44232  df-coll 44247
This theorem is referenced by:  grumnud  44282
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