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Theorem intsaluni 47554
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 1949 . 2 Ⅎ𝑠𝜑
2 nfv 1949 . 2 Ⅎ𝑠∪ ∩ 𝐺 = 𝑋
3 intsaluni.gn0 . . 3 (𝜑 → 𝐺 ≠ ∅)
4 n0 4303 . . . 4 (𝐺 ≠ ∅ ↔ ∃𝑠 𝑠 ∈ 𝐺)
54biimpi 219 . . 3 (𝐺 ≠ ∅ → ∃𝑠 𝑠 ∈ 𝐺)
63, 5syl 18 . 2 (𝜑 → ∃𝑠 𝑠 ∈ 𝐺)
7 intss1 4926 . . . . . . 7 (𝑠 ∈ 𝐺 → ∩ 𝐺 ⊆ 𝑠)
87unissd 4880 . . . . . 6 (𝑠 ∈ 𝐺 → ∪ ∩ 𝐺 ⊆ ∪ 𝑠)
98adantl 487 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → ∪ ∩ 𝐺 ⊆ ∪ 𝑠)
10 intsaluni.x . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑠 = 𝑋)
119, 10sseqtrd 3949 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → ∪ ∩ 𝐺 ⊆ 𝑋)
1210adantr 486 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑠 = 𝑋)
13 eleq1w 2847 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑠 = 𝑡 → (𝑠 ∈ 𝐺 ↔ 𝑡 ∈ 𝐺))
1413anbi2d 642 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑠 = 𝑡 → ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ↔ (𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐺)))
15 unieq 4881 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑠 = 𝑡 → ∪ 𝑠 = ∪ 𝑡)
1615eqeq1d 2765 . . . . . . . . . . . . . . 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 2024 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑡 = 𝑋)
1918eqcomd 2769 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → 𝑋 = ∪ 𝑡)
2019adantlr 728 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → 𝑋 = ∪ 𝑡)
2112, 20eqtrd 2798 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑠 = ∪ 𝑡)
22 intsaluni.ga . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → 𝐺 ⊆ SAlg)
2322sselda 3913 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → 𝑡 ∈ SAlg)
24 saluni 47550 . . . . . . . . . . . 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 2864 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑡 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑠 ∈ 𝑡)
2827ralrimiva 3158 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → ∀𝑡 ∈ 𝐺 ∪ 𝑠 ∈ 𝑡)
29 uniexg 7784 . . . . . . . . . 10 (𝑠 ∈ 𝐺 → ∪ 𝑠 ∈ V)
3029adantl 487 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → ∪ 𝑠 ∈ V)
31 elintg 4918 . . . . . . . . 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 2769 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → 𝑋 = ∪ 𝑠)
3736adantr 486 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑋 = ∪ 𝑠)
3835, 37eleqtrd 2866 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑥 ∈ ∪ 𝑠)
39 eleq2 2853 . . . . . . 7 (𝑦 = ∪ 𝑠 → (𝑥 ∈ 𝑦 ↔ 𝑥 ∈ ∪ 𝑠))
4039rspcev 3580 . . . . . 6 ((∪ 𝑠 ∈ ∩ 𝐺 ∧ 𝑥 ∈ ∪ 𝑠) → ∃𝑦 ∈ ∩ 𝐺𝑥 ∈ 𝑦)
4134, 38, 40syl2anc 596 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → ∃𝑦 ∈ ∩ 𝐺𝑥 ∈ 𝑦)
42 eluni2 4874 . . . . 5 (𝑥 ∈ ∪ ∩ 𝐺 ↔ ∃𝑦 ∈ ∩ 𝐺𝑥 ∈ 𝑦)
4341, 42sylibr 237 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) ∧ 𝑥 ∈ 𝑋) → 𝑥 ∈ ∪ ∩ 𝐺)
4411, 43eqelssd 3934 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝐺) → ∪ ∩ 𝐺 = 𝑋)
4544ex 418 . 2 (𝜑 → (𝑠 ∈ 𝐺 → ∪ ∩ 𝐺 = 𝑋))
461, 2, 6, 45exlimimdd 2259 1 (𝜑 → ∪ ∩ 𝐺 = 𝑋)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900  ∅c0 4281  ∪ cuni 4870  ∩ cint 4910  SAlgcsalg 47533
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5253  ax-un 7778
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rab 3417  df-v 3456  df-ss 3901  df-dif 4050  df-nul 4282  df-pw 4562  df-uni 4871  df-int 4911  df-salg 47534
This theorem is used by:  intsal  47555  salgenuni  47562
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