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Theorem isufil2 21932
Description: The maximal property of an ultrafilter. (Contributed by Jeff Hankins, 30-Nov-2009.) (Revised by Stefan O'Rear, 2-Aug-2015.)
Assertion
Ref Expression
isufil2 (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ↔ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)))
Distinct variable groups:   𝑓,𝐹   𝑓,𝑋

Proof of Theorem isufil2
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ufilfil 21928 . . 3 (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) → 𝐹 ∈ (Fil‘𝑋))
2 ufilmax 21931 . . . . 5 ((𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ 𝑓 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝐹𝑓) → 𝐹 = 𝑓)
323expia 1114 . . . 4 ((𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ 𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)) → (𝐹𝑓𝐹 = 𝑓))
43ralrimiva 3115 . . 3 (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) → ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓))
51, 4jca 501 . 2 (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) → (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)))
6 simpl 468 . . 3 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) → 𝐹 ∈ (Fil‘𝑋))
7 selpw 4304 . . . . 5 (𝑥 ∈ 𝒫 𝑋𝑥𝑋)
8 simpll 750 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝐹 ∈ (Fil‘𝑋))
9 snex 5036 . . . . . . . . . . . . . . . 16 {𝑥} ∈ V
10 unexg 7106 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ {𝑥} ∈ V) → (𝐹 ∪ {𝑥}) ∈ V)
118, 9, 10sylancl 574 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝐹 ∪ {𝑥}) ∈ V)
12 ssfii 8481 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹 ∪ {𝑥}) ∈ V → (𝐹 ∪ {𝑥}) ⊆ (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))
1311, 12syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝐹 ∪ {𝑥}) ⊆ (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))
14 filsspw 21875 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑋)
1514ad2antrr 705 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑋)
167biimpri 218 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥𝑋𝑥 ∈ 𝒫 𝑋)
1716ad2antlr 706 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝑥 ∈ 𝒫 𝑋)
1817snssd 4475 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → {𝑥} ⊆ 𝒫 𝑋)
1915, 18unssd 3940 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝐹 ∪ {𝑥}) ⊆ 𝒫 𝑋)
20 ssun2 3928 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 {𝑥} ⊆ (𝐹 ∪ {𝑥})
21 vex 3354 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 𝑥 ∈ V
2221snnz 4444 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 {𝑥} ≠ ∅
23 ssn0 4120 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (({𝑥} ⊆ (𝐹 ∪ {𝑥}) ∧ {𝑥} ≠ ∅) → (𝐹 ∪ {𝑥}) ≠ ∅)
2420, 22, 23mp2an 672 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐹 ∪ {𝑥}) ≠ ∅
2524a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝐹 ∪ {𝑥}) ≠ ∅)
26 simpr 471 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅)
27 ineq2 3959 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑓 = 𝑥 → (𝑦𝑓) = (𝑦𝑥))
2827neeq1d 3002 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑓 = 𝑥 → ((𝑦𝑓) ≠ ∅ ↔ (𝑦𝑥) ≠ ∅))
2921, 28ralsn 4360 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (∀𝑓 ∈ {𝑥} (𝑦𝑓) ≠ ∅ ↔ (𝑦𝑥) ≠ ∅)
3029ralbii 3129 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (∀𝑦𝐹𝑓 ∈ {𝑥} (𝑦𝑓) ≠ ∅ ↔ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅)
3126, 30sylibr 224 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → ∀𝑦𝐹𝑓 ∈ {𝑥} (𝑦𝑓) ≠ ∅)
32 filfbas 21872 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → 𝐹 ∈ (fBas‘𝑋))
3332ad2antrr 705 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝐹 ∈ (fBas‘𝑋))
34 simplr 752 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝑥𝑋)
35 inss2 3982 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑋𝑥) ⊆ 𝑥
36 filtop 21879 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → 𝑋𝐹)
3736adantr 466 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) → 𝑋𝐹)
38 ineq1 3958 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑦 = 𝑋 → (𝑦𝑥) = (𝑋𝑥))
3938neeq1d 3002 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑦 = 𝑋 → ((𝑦𝑥) ≠ ∅ ↔ (𝑋𝑥) ≠ ∅))
4039rspcva 3458 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑋𝐹 ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝑋𝑥) ≠ ∅)
4137, 40sylan 569 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝑋𝑥) ≠ ∅)
42 ssn0 4120 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝑋𝑥) ⊆ 𝑥 ∧ (𝑋𝑥) ≠ ∅) → 𝑥 ≠ ∅)
4335, 41, 42sylancr 575 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝑥 ≠ ∅)
4436ad2antrr 705 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝑋𝐹)
45 snfbas 21890 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((𝑥𝑋𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑋𝐹) → {𝑥} ∈ (fBas‘𝑋))
4634, 43, 44, 45syl3anc 1476 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → {𝑥} ∈ (fBas‘𝑋))
47 fbunfip 21893 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐹 ∈ (fBas‘𝑋) ∧ {𝑥} ∈ (fBas‘𝑋)) → (¬ ∅ ∈ (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ↔ ∀𝑦𝐹𝑓 ∈ {𝑥} (𝑦𝑓) ≠ ∅))
4833, 46, 47syl2anc 573 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (¬ ∅ ∈ (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ↔ ∀𝑦𝐹𝑓 ∈ {𝑥} (𝑦𝑓) ≠ ∅))
4931, 48mpbird 247 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → ¬ ∅ ∈ (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))
50 fsubbas 21891 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑋𝐹 → ((fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ∈ (fBas‘𝑋) ↔ ((𝐹 ∪ {𝑥}) ⊆ 𝒫 𝑋 ∧ (𝐹 ∪ {𝑥}) ≠ ∅ ∧ ¬ ∅ ∈ (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))))
5144, 50syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → ((fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ∈ (fBas‘𝑋) ↔ ((𝐹 ∪ {𝑥}) ⊆ 𝒫 𝑋 ∧ (𝐹 ∪ {𝑥}) ≠ ∅ ∧ ¬ ∅ ∈ (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))))
5219, 25, 49, 51mpbir3and 1427 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ∈ (fBas‘𝑋))
53 ssfg 21896 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ∈ (fBas‘𝑋) → (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))
5452, 53syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))
5513, 54sstrd 3762 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝐹 ∪ {𝑥}) ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))
5655unssad 3941 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝐹 ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))
57 fgcl 21902 . . . . . . . . . . . . 13 ((fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})) ∈ (fBas‘𝑋) → (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) ∈ (Fil‘𝑋))
58 sseq2 3776 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → (𝐹𝑓𝐹 ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))))
59 eqeq2 2782 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → (𝐹 = 𝑓𝐹 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))))
6058, 59imbi12d 333 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → ((𝐹𝑓𝐹 = 𝑓) ↔ (𝐹 ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → 𝐹 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))))
6160rspcv 3456 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) ∈ (Fil‘𝑋) → (∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓) → (𝐹 ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → 𝐹 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))))
6252, 57, 613syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓) → (𝐹 ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → 𝐹 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))))
6356, 62mpid 44 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓) → 𝐹 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))))
64 vsnid 4348 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑥 ∈ {𝑥}
6520, 64sselii 3749 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑥 ∈ (𝐹 ∪ {𝑥})
6665a1i 11 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝑥 ∈ (𝐹 ∪ {𝑥}))
6755, 66sseldd 3753 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → 𝑥 ∈ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))))
68 eleq2 2839 . . . . . . . . . . . 12 (𝐹 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → (𝑥𝐹𝑥 ∈ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥})))))
6967, 68syl5ibrcom 237 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (𝐹 = (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {𝑥}))) → 𝑥𝐹))
7063, 69syld 47 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅) → (∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓) → 𝑥𝐹))
7170impancom 439 . . . . . . . . 9 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) → (∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅ → 𝑥𝐹))
7271an32s 631 . . . . . . . 8 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) ∧ 𝑥𝑋) → (∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅ → 𝑥𝐹))
7372con3d 149 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) ∧ 𝑥𝑋) → (¬ 𝑥𝐹 → ¬ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅))
74 rexnal 3143 . . . . . . . . 9 (∃𝑦𝐹 ¬ (𝑦𝑥) ≠ ∅ ↔ ¬ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅)
75 nne 2947 . . . . . . . . . . 11 (¬ (𝑦𝑥) ≠ ∅ ↔ (𝑦𝑥) = ∅)
76 filelss 21876 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑦𝐹) → 𝑦𝑋)
77 reldisj 4163 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦𝑋 → ((𝑦𝑥) = ∅ ↔ 𝑦 ⊆ (𝑋𝑥)))
7876, 77syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑦𝐹) → ((𝑦𝑥) = ∅ ↔ 𝑦 ⊆ (𝑋𝑥)))
79 difss 3888 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑋𝑥) ⊆ 𝑋
80 filss 21877 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ (𝑦𝐹 ∧ (𝑋𝑥) ⊆ 𝑋𝑦 ⊆ (𝑋𝑥))) → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹)
81803exp2 1447 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → (𝑦𝐹 → ((𝑋𝑥) ⊆ 𝑋 → (𝑦 ⊆ (𝑋𝑥) → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))))
8279, 81mpii 46 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → (𝑦𝐹 → (𝑦 ⊆ (𝑋𝑥) → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹)))
8382imp 393 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑦𝐹) → (𝑦 ⊆ (𝑋𝑥) → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
8478, 83sylbid 230 . . . . . . . . . . 11 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑦𝐹) → ((𝑦𝑥) = ∅ → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
8575, 84syl5bi 232 . . . . . . . . . 10 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑦𝐹) → (¬ (𝑦𝑥) ≠ ∅ → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
8685rexlimdva 3179 . . . . . . . . 9 (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → (∃𝑦𝐹 ¬ (𝑦𝑥) ≠ ∅ → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
8774, 86syl5bir 233 . . . . . . . 8 (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → (¬ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅ → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
8887ad2antrr 705 . . . . . . 7 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) ∧ 𝑥𝑋) → (¬ ∀𝑦𝐹 (𝑦𝑥) ≠ ∅ → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
8973, 88syld 47 . . . . . 6 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) ∧ 𝑥𝑋) → (¬ 𝑥𝐹 → (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
9089orrd 852 . . . . 5 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) ∧ 𝑥𝑋) → (𝑥𝐹 ∨ (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
917, 90sylan2b 581 . . . 4 (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 𝑋) → (𝑥𝐹 ∨ (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
9291ralrimiva 3115 . . 3 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) → ∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑋(𝑥𝐹 ∨ (𝑋𝑥) ∈ 𝐹))
93 isufil 21927 . . 3 (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ↔ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑋(𝑥𝐹 ∨ (𝑋𝑥) ∈ 𝐹)))
946, 92, 93sylanbrc 572 . 2 ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)) → 𝐹 ∈ (UFil‘𝑋))
955, 94impbii 199 1 (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ↔ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)(𝐹𝑓𝐹 = 𝑓)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 382  wo 836  w3a 1071   = wceq 1631  wcel 2145  wne 2943  wral 3061  wrex 3062  Vcvv 3351  cdif 3720  cun 3721  cin 3722  wss 3723  c0 4063  𝒫 cpw 4297  {csn 4316  cfv 6031  (class class class)co 6793  ficfi 8472  fBascfbas 19949  filGencfg 19950  Filcfil 21869  UFilcufil 21923
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1870  ax-4 1885  ax-5 1991  ax-6 2057  ax-7 2093  ax-8 2147  ax-9 2154  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2203  ax-13 2408  ax-ext 2751  ax-sep 4915  ax-nul 4923  ax-pow 4974  ax-pr 5034  ax-un 7096
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-an 383  df-or 837  df-3or 1072  df-3an 1073  df-tru 1634  df-ex 1853  df-nf 1858  df-sb 2050  df-eu 2622  df-mo 2623  df-clab 2758  df-cleq 2764  df-clel 2767  df-nfc 2902  df-ne 2944  df-nel 3047  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rab 3070  df-v 3353  df-sbc 3588  df-csb 3683  df-dif 3726  df-un 3728  df-in 3730  df-ss 3737  df-pss 3739  df-nul 4064  df-if 4226  df-pw 4299  df-sn 4317  df-pr 4319  df-tp 4321  df-op 4323  df-uni 4575  df-int 4612  df-iun 4656  df-br 4787  df-opab 4847  df-mpt 4864  df-tr 4887  df-id 5157  df-eprel 5162  df-po 5170  df-so 5171  df-fr 5208  df-we 5210  df-xp 5255  df-rel 5256  df-cnv 5257  df-co 5258  df-dm 5259  df-rn 5260  df-res 5261  df-ima 5262  df-pred 5823  df-ord 5869  df-on 5870  df-lim 5871  df-suc 5872  df-iota 5994  df-fun 6033  df-fn 6034  df-f 6035  df-f1 6036  df-fo 6037  df-f1o 6038  df-fv 6039  df-ov 6796  df-oprab 6797  df-mpt2 6798  df-om 7213  df-wrecs 7559  df-recs 7621  df-rdg 7659  df-1o 7713  df-oadd 7717  df-er 7896  df-en 8110  df-fin 8113  df-fi 8473  df-fbas 19958  df-fg 19959  df-fil 21870  df-ufil 21925
This theorem is referenced by:  filssufilg  21935  fmufil  21983
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