MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  isacs4lem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem isacs4lem 18441
Description: In a closure system in which directed unions of closed sets are closed, closure commutes with directed unions. (Contributed by Stefan O'Rear, 2-Apr-2015.)
Hypothesis
Ref Expression
acsdrscl.f 𝐹 = (mrClsβ€˜πΆ)
Assertion
Ref Expression
isacs4lem ((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢)) β†’ (𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘‘ ∈ 𝒫 𝒫 𝑋((toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset β†’ (πΉβ€˜βˆͺ 𝑑) = βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑))))
Distinct variable groups:   𝐢,𝑠,𝑑   𝐹,𝑠,𝑑   𝑋,𝑠,𝑑

Proof of Theorem isacs4lem
Dummy variables π‘₯ 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpll 766 . . . . . . 7 (((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢)) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) β†’ 𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹))
2 elpwi 4571 . . . . . . . 8 (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 β†’ 𝑑 βŠ† 𝒫 𝑋)
32ad2antrl 727 . . . . . . 7 (((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢)) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) β†’ 𝑑 βŠ† 𝒫 𝑋)
4 acsdrscl.f . . . . . . . 8 𝐹 = (mrClsβ€˜πΆ)
54mrcuni 17509 . . . . . . 7 ((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ 𝑑 βŠ† 𝒫 𝑋) β†’ (πΉβ€˜βˆͺ 𝑑) = (πΉβ€˜βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑)))
61, 3, 5syl2anc 585 . . . . . 6 (((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢)) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) β†’ (πΉβ€˜βˆͺ 𝑑) = (πΉβ€˜βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑)))
74mrcf 17497 . . . . . . . . . . . 12 (𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) β†’ 𝐹:𝒫 π‘‹βŸΆπΆ)
87ffnd 6673 . . . . . . . . . . 11 (𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) β†’ 𝐹 Fn 𝒫 𝑋)
98adantr 482 . . . . . . . . . 10 ((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) β†’ 𝐹 Fn 𝒫 𝑋)
10 simpll 766 . . . . . . . . . . 11 (((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) ∧ (π‘₯ βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑋)) β†’ 𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹))
11 simprl 770 . . . . . . . . . . 11 (((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) ∧ (π‘₯ βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑋)) β†’ π‘₯ βŠ† 𝑦)
12 simprr 772 . . . . . . . . . . 11 (((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) ∧ (π‘₯ βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑋)) β†’ 𝑦 βŠ† 𝑋)
1310, 4, 11, 12mrcssd 17512 . . . . . . . . . 10 (((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) ∧ (π‘₯ βŠ† 𝑦 ∧ 𝑦 βŠ† 𝑋)) β†’ (πΉβ€˜π‘₯) βŠ† (πΉβ€˜π‘¦))
14 simprr 772 . . . . . . . . . 10 ((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) β†’ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)
152ad2antrl 727 . . . . . . . . . 10 ((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) β†’ 𝑑 βŠ† 𝒫 𝑋)
164fvexi 6860 . . . . . . . . . . . 12 𝐹 ∈ V
1716imaex 7857 . . . . . . . . . . 11 (𝐹 β€œ 𝑑) ∈ V
1817a1i 11 . . . . . . . . . 10 ((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) β†’ (𝐹 β€œ 𝑑) ∈ V)
199, 13, 14, 15, 18ipodrsima 18438 . . . . . . . . 9 ((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) β†’ (toIncβ€˜(𝐹 β€œ 𝑑)) ∈ Dirset)
2019adantlr 714 . . . . . . . 8 (((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢)) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) β†’ (toIncβ€˜(𝐹 β€œ 𝑑)) ∈ Dirset)
21 fveq2 6846 . . . . . . . . . . 11 (𝑠 = (𝐹 β€œ 𝑑) β†’ (toIncβ€˜π‘ ) = (toIncβ€˜(𝐹 β€œ 𝑑)))
2221eleq1d 2819 . . . . . . . . . 10 (𝑠 = (𝐹 β€œ 𝑑) β†’ ((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset ↔ (toIncβ€˜(𝐹 β€œ 𝑑)) ∈ Dirset))
23 unieq 4880 . . . . . . . . . . 11 (𝑠 = (𝐹 β€œ 𝑑) β†’ βˆͺ 𝑠 = βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑))
2423eleq1d 2819 . . . . . . . . . 10 (𝑠 = (𝐹 β€œ 𝑑) β†’ (βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢 ↔ βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑) ∈ 𝐢))
2522, 24imbi12d 345 . . . . . . . . 9 (𝑠 = (𝐹 β€œ 𝑑) β†’ (((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢) ↔ ((toIncβ€˜(𝐹 β€œ 𝑑)) ∈ Dirset β†’ βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑) ∈ 𝐢)))
26 simplr 768 . . . . . . . . 9 (((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢)) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) β†’ βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢))
27 imassrn 6028 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹 β€œ 𝑑) βŠ† ran 𝐹
287frnd 6680 . . . . . . . . . . . 12 (𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) β†’ ran 𝐹 βŠ† 𝐢)
2927, 28sstrid 3959 . . . . . . . . . . 11 (𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) β†’ (𝐹 β€œ 𝑑) βŠ† 𝐢)
3017elpw 4568 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 β€œ 𝑑) ∈ 𝒫 𝐢 ↔ (𝐹 β€œ 𝑑) βŠ† 𝐢)
3129, 30sylibr 233 . . . . . . . . . 10 (𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) β†’ (𝐹 β€œ 𝑑) ∈ 𝒫 𝐢)
3231ad2antrr 725 . . . . . . . . 9 (((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢)) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) β†’ (𝐹 β€œ 𝑑) ∈ 𝒫 𝐢)
3325, 26, 32rspcdva 3584 . . . . . . . 8 (((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢)) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) β†’ ((toIncβ€˜(𝐹 β€œ 𝑑)) ∈ Dirset β†’ βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑) ∈ 𝐢))
3420, 33mpd 15 . . . . . . 7 (((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢)) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) β†’ βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑) ∈ 𝐢)
354mrcid 17501 . . . . . . 7 ((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑) ∈ 𝐢) β†’ (πΉβ€˜βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑)) = βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑))
361, 34, 35syl2anc 585 . . . . . 6 (((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢)) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) β†’ (πΉβ€˜βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑)) = βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑))
376, 36eqtrd 2773 . . . . 5 (((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢)) ∧ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 ∧ (toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset)) β†’ (πΉβ€˜βˆͺ 𝑑) = βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑))
3837exp32 422 . . . 4 ((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢)) β†’ (𝑑 ∈ 𝒫 𝒫 𝑋 β†’ ((toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset β†’ (πΉβ€˜βˆͺ 𝑑) = βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑))))
3938ralrimiv 3139 . . 3 ((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢)) β†’ βˆ€π‘‘ ∈ 𝒫 𝒫 𝑋((toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset β†’ (πΉβ€˜βˆͺ 𝑑) = βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑)))
4039ex 414 . 2 (𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) β†’ (βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢) β†’ βˆ€π‘‘ ∈ 𝒫 𝒫 𝑋((toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset β†’ (πΉβ€˜βˆͺ 𝑑) = βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑))))
4140imdistani 570 1 ((𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘  ∈ 𝒫 𝐢((toIncβ€˜π‘ ) ∈ Dirset β†’ βˆͺ 𝑠 ∈ 𝐢)) β†’ (𝐢 ∈ (Mooreβ€˜π‘‹) ∧ βˆ€π‘‘ ∈ 𝒫 𝒫 𝑋((toIncβ€˜π‘‘) ∈ Dirset β†’ (πΉβ€˜βˆͺ 𝑑) = βˆͺ (𝐹 β€œ 𝑑))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ∧ wa 397   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  βˆ€wral 3061  Vcvv 3447   βŠ† wss 3914  π’« cpw 4564  βˆͺ cuni 4869  ran crn 5638   β€œ cima 5640   Fn wfn 6495  β€˜cfv 6500  Moorecmre 17470  mrClscmrc 17471  Dirsetcdrs 18191  toInccipo 18424
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5260  ax-nul 5267  ax-pow 5324  ax-pr 5388  ax-un 7676  ax-cnex 11115  ax-resscn 11116  ax-1cn 11117  ax-icn 11118  ax-addcl 11119  ax-addrcl 11120  ax-mulcl 11121  ax-mulrcl 11122  ax-mulcom 11123  ax-addass 11124  ax-mulass 11125  ax-distr 11126  ax-i2m1 11127  ax-1ne0 11128  ax-1rid 11129  ax-rnegex 11130  ax-rrecex 11131  ax-cnre 11132  ax-pre-lttri 11133  ax-pre-lttrn 11134  ax-pre-ltadd 11135  ax-pre-mulgt0 11136
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3353  df-rab 3407  df-v 3449  df-sbc 3744  df-csb 3860  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3933  df-nul 4287  df-if 4491  df-pw 4566  df-sn 4591  df-pr 4593  df-op 4597  df-uni 4870  df-int 4912  df-iun 4960  df-br 5110  df-opab 5172  df-mpt 5193  df-tr 5227  df-id 5535  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5592  df-we 5594  df-xp 5643  df-rel 5644  df-cnv 5645  df-co 5646  df-dm 5647  df-rn 5648  df-res 5649  df-ima 5650  df-pred 6257  df-ord 6324  df-on 6325  df-lim 6326  df-suc 6327  df-iota 6452  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-riota 7317  df-ov 7364  df-oprab 7365  df-mpo 7366  df-om 7807  df-1st 7925  df-2nd 7926  df-frecs 8216  df-wrecs 8247  df-recs 8321  df-rdg 8360  df-1o 8416  df-er 8654  df-en 8890  df-dom 8891  df-sdom 8892  df-fin 8893  df-pnf 11199  df-mnf 11200  df-xr 11201  df-ltxr 11202  df-le 11203  df-sub 11395  df-neg 11396  df-nn 12162  df-2 12224  df-3 12225  df-4 12226  df-5 12227  df-6 12228  df-7 12229  df-8 12230  df-9 12231  df-n0 12422  df-z 12508  df-dec 12627  df-uz 12772  df-fz 13434  df-struct 17027  df-slot 17062  df-ndx 17074  df-base 17092  df-tset 17160  df-ple 17161  df-ocomp 17162  df-mre 17474  df-mrc 17475  df-proset 18192  df-drs 18193  df-poset 18210  df-ipo 18425
This theorem is referenced by:  acsdrscl  18443  acsficl  18444  isacs5  18445  isacs4  18446  isacs3  18447
  Copyright terms: Public domain W3C validator