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Theorem intsal 42479
Description: The arbitrary intersection of sigma-algebra (on the same set 𝑋) is a sigma-algebra ( on the same set 𝑋, see intsaluni 42478). (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
intsal.ga (𝜑𝐺 ⊆ SAlg)
intsal.gn0 (𝜑𝐺 ≠ ∅)
intsal.x ((𝜑𝑠𝐺) → 𝑠 = 𝑋)
Assertion
Ref Expression
intsal (𝜑 𝐺 ∈ SAlg)
Distinct variable groups:   𝐺,𝑠   𝑋,𝑠   𝜑,𝑠

Proof of Theorem intsal
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl 483 . . . . . 6 ((𝜑𝑠𝐺) → 𝜑)
2 intsal.ga . . . . . . 7 (𝜑𝐺 ⊆ SAlg)
32sselda 3971 . . . . . 6 ((𝜑𝑠𝐺) → 𝑠 ∈ SAlg)
4 simpr 485 . . . . . . 7 ((𝜑𝑠 ∈ SAlg) → 𝑠 ∈ SAlg)
5 0sal 42471 . . . . . . 7 (𝑠 ∈ SAlg → ∅ ∈ 𝑠)
64, 5syl 17 . . . . . 6 ((𝜑𝑠 ∈ SAlg) → ∅ ∈ 𝑠)
71, 3, 6syl2anc 584 . . . . 5 ((𝜑𝑠𝐺) → ∅ ∈ 𝑠)
87ralrimiva 3187 . . . 4 (𝜑 → ∀𝑠𝐺 ∅ ∈ 𝑠)
9 0ex 5208 . . . . 5 ∅ ∈ V
109elint2 4881 . . . 4 (∅ ∈ 𝐺 ↔ ∀𝑠𝐺 ∅ ∈ 𝑠)
118, 10sylibr 235 . . 3 (𝜑 → ∅ ∈ 𝐺)
12 intsal.x . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑠𝐺) → 𝑠 = 𝑋)
13 intsal.gn0 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐺 ≠ ∅)
142, 13, 12intsaluni 42478 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 𝐺 = 𝑋)
1514eqcomd 2832 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑋 = 𝐺)
1615adantr 481 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑠𝐺) → 𝑋 = 𝐺)
1712, 16eqtr2d 2862 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑠𝐺) → 𝐺 = 𝑠)
1817difeq1d 4102 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑠𝐺) → ( 𝐺𝑦) = ( 𝑠𝑦))
1918adantlr 711 . . . . . . 7 (((𝜑𝑦 𝐺) ∧ 𝑠𝐺) → ( 𝐺𝑦) = ( 𝑠𝑦))
203adantlr 711 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑦 𝐺) ∧ 𝑠𝐺) → 𝑠 ∈ SAlg)
21 elinti 4883 . . . . . . . . . 10 (𝑦 𝐺 → (𝑠𝐺𝑦𝑠))
2221imp 407 . . . . . . . . 9 ((𝑦 𝐺𝑠𝐺) → 𝑦𝑠)
2322adantll 710 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑦 𝐺) ∧ 𝑠𝐺) → 𝑦𝑠)
24 saldifcl 42470 . . . . . . . 8 ((𝑠 ∈ SAlg ∧ 𝑦𝑠) → ( 𝑠𝑦) ∈ 𝑠)
2520, 23, 24syl2anc 584 . . . . . . 7 (((𝜑𝑦 𝐺) ∧ 𝑠𝐺) → ( 𝑠𝑦) ∈ 𝑠)
2619, 25eqeltrd 2918 . . . . . 6 (((𝜑𝑦 𝐺) ∧ 𝑠𝐺) → ( 𝐺𝑦) ∈ 𝑠)
2726ralrimiva 3187 . . . . 5 ((𝜑𝑦 𝐺) → ∀𝑠𝐺 ( 𝐺𝑦) ∈ 𝑠)
28 intex 5237 . . . . . . . . . . 11 (𝐺 ≠ ∅ ↔ 𝐺 ∈ V)
2928biimpi 217 . . . . . . . . . 10 (𝐺 ≠ ∅ → 𝐺 ∈ V)
3013, 29syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑 𝐺 ∈ V)
31 uniexg 7457 . . . . . . . . 9 ( 𝐺 ∈ V → 𝐺 ∈ V)
3230, 31syl 17 . . . . . . . 8 (𝜑 𝐺 ∈ V)
33 difexg 5228 . . . . . . . 8 ( 𝐺 ∈ V → ( 𝐺𝑦) ∈ V)
3432, 33syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → ( 𝐺𝑦) ∈ V)
3534adantr 481 . . . . . 6 ((𝜑𝑦 𝐺) → ( 𝐺𝑦) ∈ V)
36 elintg 4882 . . . . . 6 (( 𝐺𝑦) ∈ V → (( 𝐺𝑦) ∈ 𝐺 ↔ ∀𝑠𝐺 ( 𝐺𝑦) ∈ 𝑠))
3735, 36syl 17 . . . . 5 ((𝜑𝑦 𝐺) → (( 𝐺𝑦) ∈ 𝐺 ↔ ∀𝑠𝐺 ( 𝐺𝑦) ∈ 𝑠))
3827, 37mpbird 258 . . . 4 ((𝜑𝑦 𝐺) → ( 𝐺𝑦) ∈ 𝐺)
3938ralrimiva 3187 . . 3 (𝜑 → ∀𝑦 𝐺( 𝐺𝑦) ∈ 𝐺)
403ad4ant14 748 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑦 ∈ 𝒫 𝐺) ∧ 𝑦 ≼ ω) ∧ 𝑠𝐺) → 𝑠 ∈ SAlg)
41 elpwi 4554 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ 𝒫 𝐺𝑦 𝐺)
4241adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∈ 𝒫 𝐺𝑠𝐺) → 𝑦 𝐺)
43 intss1 4889 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑠𝐺 𝐺𝑠)
4443adantl 482 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∈ 𝒫 𝐺𝑠𝐺) → 𝐺𝑠)
4542, 44sstrd 3981 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ 𝒫 𝐺𝑠𝐺) → 𝑦𝑠)
46 vex 3503 . . . . . . . . . . . 12 𝑦 ∈ V
4746elpw 4549 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ 𝒫 𝑠𝑦𝑠)
4845, 47sylibr 235 . . . . . . . . . 10 ((𝑦 ∈ 𝒫 𝐺𝑠𝐺) → 𝑦 ∈ 𝒫 𝑠)
4948adantll 710 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦 ∈ 𝒫 𝐺) ∧ 𝑠𝐺) → 𝑦 ∈ 𝒫 𝑠)
5049adantlr 711 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑦 ∈ 𝒫 𝐺) ∧ 𝑦 ≼ ω) ∧ 𝑠𝐺) → 𝑦 ∈ 𝒫 𝑠)
51 simplr 765 . . . . . . . 8 ((((𝜑𝑦 ∈ 𝒫 𝐺) ∧ 𝑦 ≼ ω) ∧ 𝑠𝐺) → 𝑦 ≼ ω)
5240, 50, 51salunicl 42467 . . . . . . 7 ((((𝜑𝑦 ∈ 𝒫 𝐺) ∧ 𝑦 ≼ ω) ∧ 𝑠𝐺) → 𝑦𝑠)
5352ralrimiva 3187 . . . . . 6 (((𝜑𝑦 ∈ 𝒫 𝐺) ∧ 𝑦 ≼ ω) → ∀𝑠𝐺 𝑦𝑠)
54 vuniex 7456 . . . . . . . 8 𝑦 ∈ V
5554a1i 11 . . . . . . 7 (((𝜑𝑦 ∈ 𝒫 𝐺) ∧ 𝑦 ≼ ω) → 𝑦 ∈ V)
56 elintg 4882 . . . . . . 7 ( 𝑦 ∈ V → ( 𝑦 𝐺 ↔ ∀𝑠𝐺 𝑦𝑠))
5755, 56syl 17 . . . . . 6 (((𝜑𝑦 ∈ 𝒫 𝐺) ∧ 𝑦 ≼ ω) → ( 𝑦 𝐺 ↔ ∀𝑠𝐺 𝑦𝑠))
5853, 57mpbird 258 . . . . 5 (((𝜑𝑦 ∈ 𝒫 𝐺) ∧ 𝑦 ≼ ω) → 𝑦 𝐺)
5958ex 413 . . . 4 ((𝜑𝑦 ∈ 𝒫 𝐺) → (𝑦 ≼ ω → 𝑦 𝐺))
6059ralrimiva 3187 . . 3 (𝜑 → ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐺(𝑦 ≼ ω → 𝑦 𝐺))
6111, 39, 603jca 1122 . 2 (𝜑 → (∅ ∈ 𝐺 ∧ ∀𝑦 𝐺( 𝐺𝑦) ∈ 𝐺 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐺(𝑦 ≼ ω → 𝑦 𝐺)))
62 issal 42465 . . 3 ( 𝐺 ∈ V → ( 𝐺 ∈ SAlg ↔ (∅ ∈ 𝐺 ∧ ∀𝑦 𝐺( 𝐺𝑦) ∈ 𝐺 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐺(𝑦 ≼ ω → 𝑦 𝐺))))
6330, 62syl 17 . 2 (𝜑 → ( 𝐺 ∈ SAlg ↔ (∅ ∈ 𝐺 ∧ ∀𝑦 𝐺( 𝐺𝑦) ∈ 𝐺 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝒫 𝐺(𝑦 ≼ ω → 𝑦 𝐺))))
6461, 63mpbird 258 1 (𝜑 𝐺 ∈ SAlg)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396  w3a 1081   = wceq 1530  wcel 2107  wne 3021  wral 3143  Vcvv 3500  cdif 3937  wss 3940  c0 4295  𝒫 cpw 4542   cuni 4837   cint 4874   class class class wbr 5063  ωcom 7568  cdom 8496  SAlgcsalg 42459
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1904  ax-6 1963  ax-7 2008  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2153  ax-12 2169  ax-ext 2798  ax-sep 5200  ax-nul 5207  ax-un 7451
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-clab 2805  df-cleq 2819  df-clel 2898  df-nfc 2968  df-ne 3022  df-ral 3148  df-rex 3149  df-rab 3152  df-v 3502  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3956  df-nul 4296  df-if 4471  df-pw 4544  df-sn 4565  df-pr 4567  df-op 4571  df-uni 4838  df-int 4875  df-br 5064  df-salg 42460
This theorem is referenced by:  salgencl  42481
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