MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  isdrs2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem isdrs2 17544
Description: Directed sets may be defined in terms of finite subsets. Again, without nonemptiness we would need to restrict to nonempty subsets here. (Contributed by Stefan O'Rear, 1-Feb-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
drsbn0.b 𝐵 = (Base‘𝐾)
drsdirfi.l = (le‘𝐾)
Assertion
Ref Expression
isdrs2 (𝐾 ∈ Dirset ↔ (𝐾 ∈ Proset ∧ ∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐾,𝑦,𝑧   𝑥,𝐵,𝑦,𝑧   𝑥, ,𝑦,𝑧

Proof of Theorem isdrs2
Dummy variables 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 drsprs 17541 . . 3 (𝐾 ∈ Dirset → 𝐾 ∈ Proset )
2 simpl 483 . . . . 5 ((𝐾 ∈ Dirset ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)) → 𝐾 ∈ Dirset)
3 elinel1 4176 . . . . . . 7 (𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) → 𝑥 ∈ 𝒫 𝐵)
43elpwid 4556 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) → 𝑥𝐵)
54adantl 482 . . . . 5 ((𝐾 ∈ Dirset ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)) → 𝑥𝐵)
6 elinel2 4177 . . . . . 6 (𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) → 𝑥 ∈ Fin)
76adantl 482 . . . . 5 ((𝐾 ∈ Dirset ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)) → 𝑥 ∈ Fin)
8 drsbn0.b . . . . . 6 𝐵 = (Base‘𝐾)
9 drsdirfi.l . . . . . 6 = (le‘𝐾)
108, 9drsdirfi 17543 . . . . 5 ((𝐾 ∈ Dirset ∧ 𝑥𝐵𝑥 ∈ Fin) → ∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦)
112, 5, 7, 10syl3anc 1365 . . . 4 ((𝐾 ∈ Dirset ∧ 𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)) → ∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦)
1211ralrimiva 3187 . . 3 (𝐾 ∈ Dirset → ∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦)
131, 12jca 512 . 2 (𝐾 ∈ Dirset → (𝐾 ∈ Proset ∧ ∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦))
14 simpl 483 . . 3 ((𝐾 ∈ Proset ∧ ∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦) → 𝐾 ∈ Proset )
15 0elpw 5253 . . . . . . 7 ∅ ∈ 𝒫 𝐵
16 0fin 8740 . . . . . . 7 ∅ ∈ Fin
1715, 16elini 4174 . . . . . 6 ∅ ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)
18 raleq 3411 . . . . . . . 8 (𝑥 = ∅ → (∀𝑧𝑥 𝑧 𝑦 ↔ ∀𝑧 ∈ ∅ 𝑧 𝑦))
1918rexbidv 3302 . . . . . . 7 (𝑥 = ∅ → (∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦 ↔ ∃𝑦𝐵𝑧 ∈ ∅ 𝑧 𝑦))
2019rspcv 3622 . . . . . 6 (∅ ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin) → (∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦 → ∃𝑦𝐵𝑧 ∈ ∅ 𝑧 𝑦))
2117, 20ax-mp 5 . . . . 5 (∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦 → ∃𝑦𝐵𝑧 ∈ ∅ 𝑧 𝑦)
22 rexn0 4457 . . . . 5 (∃𝑦𝐵𝑧 ∈ ∅ 𝑧 𝑦𝐵 ≠ ∅)
2321, 22syl 17 . . . 4 (∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦𝐵 ≠ ∅)
2423adantl 482 . . 3 ((𝐾 ∈ Proset ∧ ∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦) → 𝐵 ≠ ∅)
25 raleq 3411 . . . . . . 7 (𝑥 = {𝑎, 𝑏} → (∀𝑧𝑥 𝑧 𝑦 ↔ ∀𝑧 ∈ {𝑎, 𝑏}𝑧 𝑦))
2625rexbidv 3302 . . . . . 6 (𝑥 = {𝑎, 𝑏} → (∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦 ↔ ∃𝑦𝐵𝑧 ∈ {𝑎, 𝑏}𝑧 𝑦))
27 simplr 765 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ Proset ∧ ∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦) ∧ (𝑎𝐵𝑏𝐵)) → ∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦)
28 prelpwi 5336 . . . . . . . 8 ((𝑎𝐵𝑏𝐵) → {𝑎, 𝑏} ∈ 𝒫 𝐵)
29 prfi 8787 . . . . . . . . 9 {𝑎, 𝑏} ∈ Fin
3029a1i 11 . . . . . . . 8 ((𝑎𝐵𝑏𝐵) → {𝑎, 𝑏} ∈ Fin)
3128, 30elind 4175 . . . . . . 7 ((𝑎𝐵𝑏𝐵) → {𝑎, 𝑏} ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin))
3231adantl 482 . . . . . 6 (((𝐾 ∈ Proset ∧ ∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦) ∧ (𝑎𝐵𝑏𝐵)) → {𝑎, 𝑏} ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin))
3326, 27, 32rspcdva 3629 . . . . 5 (((𝐾 ∈ Proset ∧ ∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦) ∧ (𝑎𝐵𝑏𝐵)) → ∃𝑦𝐵𝑧 ∈ {𝑎, 𝑏}𝑧 𝑦)
34 vex 3503 . . . . . . 7 𝑎 ∈ V
35 vex 3503 . . . . . . 7 𝑏 ∈ V
36 breq1 5066 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑎 → (𝑧 𝑦𝑎 𝑦))
37 breq1 5066 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑏 → (𝑧 𝑦𝑏 𝑦))
3834, 35, 36, 37ralpr 4635 . . . . . 6 (∀𝑧 ∈ {𝑎, 𝑏}𝑧 𝑦 ↔ (𝑎 𝑦𝑏 𝑦))
3938rexbii 3252 . . . . 5 (∃𝑦𝐵𝑧 ∈ {𝑎, 𝑏}𝑧 𝑦 ↔ ∃𝑦𝐵 (𝑎 𝑦𝑏 𝑦))
4033, 39sylib 219 . . . 4 (((𝐾 ∈ Proset ∧ ∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦) ∧ (𝑎𝐵𝑏𝐵)) → ∃𝑦𝐵 (𝑎 𝑦𝑏 𝑦))
4140ralrimivva 3196 . . 3 ((𝐾 ∈ Proset ∧ ∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦) → ∀𝑎𝐵𝑏𝐵𝑦𝐵 (𝑎 𝑦𝑏 𝑦))
428, 9isdrs 17539 . . 3 (𝐾 ∈ Dirset ↔ (𝐾 ∈ Proset ∧ 𝐵 ≠ ∅ ∧ ∀𝑎𝐵𝑏𝐵𝑦𝐵 (𝑎 𝑦𝑏 𝑦)))
4314, 24, 41, 42syl3anbrc 1337 . 2 ((𝐾 ∈ Proset ∧ ∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦) → 𝐾 ∈ Dirset)
4413, 43impbii 210 1 (𝐾 ∈ Dirset ↔ (𝐾 ∈ Proset ∧ ∀𝑥 ∈ (𝒫 𝐵 ∩ Fin)∃𝑦𝐵𝑧𝑥 𝑧 𝑦))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 207  wa 396   = wceq 1530  wcel 2107  wne 3021  wral 3143  wrex 3144  cin 3939  wss 3940  c0 4295  𝒫 cpw 4542  {cpr 4566   class class class wbr 5063  cfv 6354  Fincfn 8503  Basecbs 16478  lecple 16567   Proset cproset 17531  Dirsetcdrs 17532
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-pow 5263  ax-pr 5326  ax-un 7455
This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 844  df-3or 1082  df-3an 1083  df-tru 1533  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2063  df-mo 2620  df-eu 2652  df-clab 2805  df-cleq 2819  df-clel 2898  df-nfc 2968  df-ne 3022  df-ral 3148  df-rex 3149  df-reu 3150  df-rab 3152  df-v 3502  df-sbc 3777  df-csb 3888  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3956  df-pss 3958  df-nul 4296  df-if 4471  df-pw 4544  df-sn 4565  df-pr 4567  df-tp 4569  df-op 4571  df-uni 4838  df-int 4875  df-iun 4919  df-br 5064  df-opab 5126  df-mpt 5144  df-tr 5170  df-id 5459  df-eprel 5464  df-po 5473  df-so 5474  df-fr 5513  df-we 5515  df-xp 5560  df-rel 5561  df-cnv 5562  df-co 5563  df-dm 5564  df-rn 5565  df-res 5566  df-ima 5567  df-pred 6147  df-ord 6193  df-on 6194  df-lim 6195  df-suc 6196  df-iota 6313  df-fun 6356  df-fn 6357  df-f 6358  df-f1 6359  df-fo 6360  df-f1o 6361  df-fv 6362  df-ov 7153  df-oprab 7154  df-mpo 7155  df-om 7574  df-wrecs 7943  df-recs 8004  df-rdg 8042  df-1o 8098  df-oadd 8102  df-er 8284  df-en 8504  df-fin 8507  df-proset 17533  df-drs 17534
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator