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Theorem intsaluni 47432
Description: The union of an arbitrary intersection of sigma-algebras on the same set 𝑋, is 𝑋. (Contributed by Glauco Siliprandi, 17-Aug-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
intsaluni.ga (𝜑 → 𝐺 ⊆ SAlg)
intsaluni.gn0 (𝜑 → 𝐺 ≠ ∅)
intsaluni.x ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑠 = 𝑋)
Assertion
Ref Expression
intsaluni (𝜑 → ∪ ∩ 𝐺 = 𝑋)
Distinct variable groups:   𝐺,𝑠   𝑋,𝑠   𝜑,𝑠

Proof of Theorem intsaluni
Dummy variables 𝑡 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nfv 1946 . 2 Ⅎ𝑠𝜑
2 nfv 1946 . 2 Ⅎ𝑠∪ ∩ 𝐺 = 𝑋
3 intsaluni.gn0 . . 3 (𝜑 → 𝐺 ≠ ∅)
4 n0 4299 . . . 4 (𝐺 ≠ ∅ ↔ ∃𝑠 𝑠 ∈ 𝐺)
54biimpi 219 . . 3 (𝐺 ≠ ∅ → ∃𝑠 𝑠 ∈ 𝐺)
63, 5syl 18 . 2 (𝜑 → ∃𝑠 𝑠 ∈ 𝐺)
7 intss1 4922 . . . . . . 7 (𝑠 ∈ 𝐺 → ∩ 𝐺 ⊆ 𝑠)
87unissd 4876 . . . . . 6 (𝑠 ∈ 𝐺 → ∪ ∩ 𝐺 ⊆ ∪ 𝑠)
98adantl 487 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → ∪ ∩ 𝐺 ⊆ ∪ 𝑠)
10 intsaluni.x . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑠 = 𝑋)
119, 10sseqtrd 3944 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → ∪ ∩ 𝐺 ⊆ 𝑋)
1210adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑠 = 𝑋)
13 eleq1w 2843 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑠 = 𝑡 → (𝑠 ∈ 𝐺 ↔ 𝑡 ∈ 𝐺))
1413anbi2d 642 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑠 = 𝑡 → ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ↔ (𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐺)))
15 unieq 4877 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑠 = 𝑡 → ∪ 𝑠 = ∪ 𝑡)
1615eqeq1d 2762 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑠 = 𝑡 → (∪ 𝑠 = 𝑋 ↔ ∪ 𝑡 = 𝑋))
1714, 16imbi12d 347 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑠 = 𝑡 → (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑠 = 𝑋) ↔ ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑡 = 𝑋)))
1817, 10chvarvv 2021 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑡 = 𝑋)
1918eqcomd 2766 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → 𝑋 = ∪ 𝑡)
2019adantlr 728 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → 𝑋 = ∪ 𝑡)
2112, 20eqtrd 2795 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑠 = ∪ 𝑡)
22 intsaluni.ga . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝐺 ⊆ SAlg)
2322sselda 3908 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → 𝑡 ∈ SAlg)
24 saluni 47428 . . . . . . . . . . . 12 (𝑡 ∈ SAlg → ∪ 𝑡 ∈ 𝑡)
2523, 24syl 18 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑡 ∈ 𝑡)
2625adantlr 728 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑡 ∈ 𝑡)
2721, 26eqeltrd 2860 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑠 ∈ 𝑡)
2827ralrimiva 3154 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → ∀𝑡 ∈ 𝐺 ∪ 𝑠 ∈ 𝑡)
29 uniexg 7757 . . . . . . . . . 10 (𝑠 ∈ 𝐺 → ∪ 𝑠 ∈ V)
3029adantl 487 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑠 ∈ V)
31 elintg 4914 . . . . . . . . 9 (∪ 𝑠 ∈ V → (∪ 𝑠 ∈ ∩ 𝐺 ↔ ∀𝑡 ∈ 𝐺 ∪ 𝑠 ∈ 𝑡))
3230, 31syl 18 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → (∪ 𝑠 ∈ ∩ 𝐺 ↔ ∀𝑡 ∈ 𝐺 ∪ 𝑠 ∈ 𝑡))
3328, 32mpbird 260 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑠 ∈ ∩ 𝐺)
3433adantr 486 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ∪ 𝑠 ∈ ∩ 𝐺)
35 simpr 490 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑥 ∈ 𝑋)
3610eqcomd 2766 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → 𝑋 = ∪ 𝑠)
3736adantr 486 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝑠)
3835, 37eleqtrd 2862 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑥 ∈ ∪ 𝑠)
39 eleq2 2849 . . . . . . 7 (𝑦 = ∪ 𝑠 → (𝑥 ∈ 𝑦 ↔ 𝑥 ∈ ∪ 𝑠))
4039rspcev 3576 . . . . . 6 ((∪ 𝑠 ∈ ∩ 𝐺 ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝑠) → ∃𝑦 ∈ ∩ 𝐺𝑥 ∈ 𝑦)
4134, 38, 40syl2anc 596 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ∃𝑦 ∈ ∩ 𝐺𝑥 ∈ 𝑦)
42 eluni2 4870 . . . . 5 (𝑥 ∈ ∪ ∩ 𝐺 ↔ ∃𝑦 ∈ ∩ 𝐺𝑥 ∈ 𝑦)
4341, 42sylibr 237 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑥 ∈ ∪ ∩ 𝐺)
4411, 43eqelssd 3929 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → ∪ ∩ 𝐺 = 𝑋)
4544ex 418 . 2 (𝜑 → (𝑠 ∈ 𝐺 → ∪ ∩ 𝐺 = 𝑋))
461, 2, 6, 45exlimimdd 2255 1 (𝜑 → ∪ ∩ 𝐺 = 𝑋)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569  ∃wex 1811   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895  ∅c0 4278  ∪ cuni 4866  ∩ cint 4906  SAlgcsalg 47411
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-un 7751
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rab 3413  df-v 3452  df-ss 3896  df-dif 4047  df-nul 4279  df-pw 4558  df-uni 4867  df-int 4907  df-salg 47412
This theorem is used by:  intsal  47433  salgenuni  47440
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