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Theorem neibastop2lem 33262
 Description: Lemma for neibastop2 33263. (Contributed by Jeff Hankins, 12-Sep-2009.)
Hypotheses
Ref Expression
neibastop1.1 (𝜑𝑋𝑉)
neibastop1.2 (𝜑𝐹:𝑋⟶(𝒫 𝒫 𝑋 ∖ {∅}))
neibastop1.3 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑣 ∈ (𝐹𝑥) ∧ 𝑤 ∈ (𝐹𝑥))) → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 (𝑣𝑤)) ≠ ∅)
neibastop1.4 𝐽 = {𝑜 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ ∀𝑥𝑜 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑜) ≠ ∅}
neibastop1.5 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑣 ∈ (𝐹𝑥))) → 𝑥𝑣)
neibastop1.6 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑣 ∈ (𝐹𝑥))) → ∃𝑡 ∈ (𝐹𝑥)∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)
neibastop2.p (𝜑𝑃𝑋)
neibastop2.n (𝜑𝑁𝑋)
neibastop2.f (𝜑𝑈 ∈ (𝐹𝑃))
neibastop2.u (𝜑𝑈𝑁)
neibastop2.g 𝐺 = (rec((𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧)), {𝑈}) ↾ ω)
neibastop2.s 𝑆 = {𝑦𝑋 ∣ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅}
Assertion
Ref Expression
neibastop2lem (𝜑 → ∃𝑢𝐽 (𝑃𝑢𝑢𝑁))
Distinct variable groups:   𝑡,𝑓,𝑣,𝑦,𝑧,𝐺   𝑣,𝑢,𝑥,𝑦,𝑧,𝐽   𝑓,𝑜,𝑢,𝑤,𝑥,𝑃,𝑡,𝑣,𝑦,𝑧   𝑓,𝑁,𝑜,𝑡,𝑢,𝑣,𝑤,𝑥,𝑦,𝑧   𝑆,𝑓,𝑜,𝑡,𝑢,𝑣,𝑥,𝑦   𝑈,𝑓,𝑥,𝑦,𝑧   𝑓,𝑎,𝑜,𝑡,𝑢,𝑣,𝑤,𝑥,𝑦,𝑧,𝐹   𝜑,𝑓,𝑜,𝑡,𝑣,𝑤,𝑥,𝑦,𝑧   𝑋,𝑎,𝑓,𝑜,𝑡,𝑢,𝑣,𝑤,𝑥,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑢,𝑎)   𝑃(𝑎)   𝑆(𝑧,𝑤,𝑎)   𝑈(𝑤,𝑣,𝑢,𝑡,𝑜,𝑎)   𝐺(𝑥,𝑤,𝑢,𝑜,𝑎)   𝐽(𝑤,𝑡,𝑓,𝑜,𝑎)   𝑁(𝑎)   𝑉(𝑥,𝑦,𝑧,𝑤,𝑣,𝑢,𝑡,𝑓,𝑜,𝑎)

Proof of Theorem neibastop2lem
Dummy variables 𝑘 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 neibastop2.s . . . . 5 𝑆 = {𝑦𝑋 ∣ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅}
2 ssrab2 3941 . . . . 5 {𝑦𝑋 ∣ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅} ⊆ 𝑋
31, 2eqsstri 3886 . . . 4 𝑆𝑋
4 neibastop1.1 . . . . 5 (𝜑𝑋𝑉)
5 elpw2g 5100 . . . . 5 (𝑋𝑉 → (𝑆 ∈ 𝒫 𝑋𝑆𝑋))
64, 5syl 17 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 ∈ 𝒫 𝑋𝑆𝑋))
73, 6mpbiri 250 . . 3 (𝜑𝑆 ∈ 𝒫 𝑋)
8 fveq2 6497 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → (𝐹𝑦) = (𝐹𝑥))
98ineq1d 4070 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑥 → ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) = ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))
109neeq1d 3021 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑥 → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅))
1110rexbidv 3237 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑥 → (∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅))
1211, 1elrab2 3594 . . . . 5 (𝑥𝑆 ↔ (𝑥𝑋 ∧ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅))
13 frfnom 7873 . . . . . . . . . 10 (rec((𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧)), {𝑈}) ↾ ω) Fn ω
14 neibastop2.g . . . . . . . . . . 11 𝐺 = (rec((𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧)), {𝑈}) ↾ ω)
1514fneq1i 6281 . . . . . . . . . 10 (𝐺 Fn ω ↔ (rec((𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧)), {𝑈}) ↾ ω) Fn ω)
1613, 15mpbir 223 . . . . . . . . 9 𝐺 Fn ω
17 fnunirn 6836 . . . . . . . . 9 (𝐺 Fn ω → (𝑓 ran 𝐺 ↔ ∃𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)))
1816, 17ax-mp 5 . . . . . . . 8 (𝑓 ran 𝐺 ↔ ∃𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ (𝐺𝑘))
19 n0 4191 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ∃𝑣 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))
20 inss1 4087 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ⊆ (𝐹𝑥)
2120sseli 3849 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) → 𝑣 ∈ (𝐹𝑥))
22 neibastop1.6 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑣 ∈ (𝐹𝑥))) → ∃𝑡 ∈ (𝐹𝑥)∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)
2322anassrs 460 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ 𝑣 ∈ (𝐹𝑥)) → ∃𝑡 ∈ (𝐹𝑥)∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)
2421, 23sylan2 584 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓)) → ∃𝑡 ∈ (𝐹𝑥)∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)
2524adantrl 704 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → ∃𝑡 ∈ (𝐹𝑥)∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)
26 simprl 759 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ (𝑡 ∈ (𝐹𝑥) ∧ ∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → 𝑡 ∈ (𝐹𝑥))
27 fvssunirn 6526 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝐹𝑥) ⊆ ran 𝐹
28 neibastop1.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑𝐹:𝑋⟶(𝒫 𝒫 𝑋 ∖ {∅}))
2928frnd 6349 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ (𝒫 𝒫 𝑋 ∖ {∅}))
3029difss2d 3996 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ 𝒫 𝒫 𝑋)
31 sspwuni 4885 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (ran 𝐹 ⊆ 𝒫 𝒫 𝑋 ran 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑋)
3230, 31sylib 210 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝜑 ran 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑋)
3332ad2antrr 714 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → ran 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑋)
3427, 33syl5ss 3864 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → (𝐹𝑥) ⊆ 𝒫 𝑋)
3534sselda 3853 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) → 𝑡 ∈ 𝒫 𝑋)
3635elpwid 4429 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) → 𝑡𝑋)
3736sselda 3853 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) ∧ 𝑦𝑡) → 𝑦𝑋)
3837adantrr 705 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) ∧ (𝑦𝑡 ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → 𝑦𝑋)
39 simprlr 768 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → 𝑓 ∈ (𝐺𝑘))
40 rspe 3244 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝑥𝑋𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓)) → ∃𝑥𝑋 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))
4140ad2ant2l 734 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → ∃𝑥𝑋 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))
42 eliun 4793 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑣 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ↔ ∃𝑥𝑋 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
43 pweq 4420 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝑧 = 𝑓 → 𝒫 𝑧 = 𝒫 𝑓)
4443ineq2d 4071 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑧 = 𝑓 → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) = ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))
4544eleq2d 2846 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑧 = 𝑓 → (𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ↔ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓)))
4645rexbidv 3237 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑧 = 𝑓 → (∃𝑥𝑋 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ↔ ∃𝑥𝑋 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓)))
4742, 46syl5bb 275 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑧 = 𝑓 → (𝑣 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ↔ ∃𝑥𝑋 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓)))
4847rspcev 3530 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ ∃𝑥𝑋 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓)) → ∃𝑧 ∈ (𝐺𝑘)𝑣 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
4939, 41, 48syl2anc 576 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → ∃𝑧 ∈ (𝐺𝑘)𝑣 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
50 eliun 4793 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑣 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ↔ ∃𝑧 ∈ (𝐺𝑘)𝑣 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
5149, 50sylibr 226 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → 𝑣 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
52 simpll 755 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → 𝜑)
53 simprll 767 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → 𝑘 ∈ ω)
54 fvssunirn 6526 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝐺𝑘) ⊆ ran 𝐺
55 fveq2 6497 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝑛 = ∅ → (𝐺𝑛) = (𝐺‘∅))
5614fveq1i 6498 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝐺‘∅) = ((rec((𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧)), {𝑈}) ↾ ω)‘∅)
57 snex 5185 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 {𝑈} ∈ V
58 fr0g 7874 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 ({𝑈} ∈ V → ((rec((𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧)), {𝑈}) ↾ ω)‘∅) = {𝑈})
5957, 58ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 ((rec((𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧)), {𝑈}) ↾ ω)‘∅) = {𝑈}
6056, 59eqtri 2797 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝐺‘∅) = {𝑈}
6155, 60syl6eq 2825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑛 = ∅ → (𝐺𝑛) = {𝑈})
6261sseq1d 3883 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝑛 = ∅ → ((𝐺𝑛) ⊆ 𝒫 𝑈 ↔ {𝑈} ⊆ 𝒫 𝑈))
63 fveq2 6497 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑛 = 𝑘 → (𝐺𝑛) = (𝐺𝑘))
6463sseq1d 3883 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝑛 = 𝑘 → ((𝐺𝑛) ⊆ 𝒫 𝑈 ↔ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈))
65 fveq2 6497 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑛 = suc 𝑘 → (𝐺𝑛) = (𝐺‘suc 𝑘))
6665sseq1d 3883 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝑛 = suc 𝑘 → ((𝐺𝑛) ⊆ 𝒫 𝑈 ↔ (𝐺‘suc 𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈))
67 neibastop2.f . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑𝑈 ∈ (𝐹𝑃))
68 pwidg 4432 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝑈 ∈ (𝐹𝑃) → 𝑈 ∈ 𝒫 𝑈)
6967, 68syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝜑𝑈 ∈ 𝒫 𝑈)
7069snssd 4613 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝜑 → {𝑈} ⊆ 𝒫 𝑈)
71 simprl 759 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → 𝑘 ∈ ω)
7267adantr 473 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → 𝑈 ∈ (𝐹𝑃))
7372pwexd 5130 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → 𝒫 𝑈 ∈ V)
74 inss2 4088 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑧
75 elpwi 4427 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 (𝑧 ∈ 𝒫 𝑈𝑧𝑈)
7675adantl 474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 ((𝜑𝑧 ∈ 𝒫 𝑈) → 𝑧𝑈)
77 sspwb 5195 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 (𝑧𝑈 ↔ 𝒫 𝑧 ⊆ 𝒫 𝑈)
7876, 77sylib 210 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 ((𝜑𝑧 ∈ 𝒫 𝑈) → 𝒫 𝑧 ⊆ 𝒫 𝑈)
7974, 78syl5ss 3864 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 ((𝜑𝑧 ∈ 𝒫 𝑈) → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
8079ralrimivw 3128 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 ((𝜑𝑧 ∈ 𝒫 𝑈) → ∀𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
81 iunss 4832 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 ( 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈 ↔ ∀𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
8280, 81sylibr 226 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 ((𝜑𝑧 ∈ 𝒫 𝑈) → 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
8382ralrimiva 3127 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ 𝒫 𝑈 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
84 ssralv 3918 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 ((𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈 → (∀𝑧 ∈ 𝒫 𝑈 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈 → ∀𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈))
8584adantl 474 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 ((𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈) → (∀𝑧 ∈ 𝒫 𝑈 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈 → ∀𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈))
8683, 85mpan9 499 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → ∀𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
87 iunss 4832 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 ( 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈 ↔ ∀𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
8886, 87sylibr 226 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
8973, 88ssexd 5081 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ∈ V)
90 iuneq1 4804 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 (𝑦 = 𝑎 𝑧𝑦 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) = 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
91 iuneq1 4804 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 (𝑦 = (𝐺𝑘) → 𝑧𝑦 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) = 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
9214, 90, 91frsucmpt2 7878 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ∈ V) → (𝐺‘suc 𝑘) = 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
9371, 89, 92syl2anc 576 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → (𝐺‘suc 𝑘) = 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
9493, 88eqsstrd 3890 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → (𝐺‘suc 𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)
9594expr 449 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ((𝜑𝑘 ∈ ω) → ((𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈 → (𝐺‘suc 𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈))
9695expcom 406 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝑘 ∈ ω → (𝜑 → ((𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈 → (𝐺‘suc 𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)))
9762, 64, 66, 70, 96finds2 7424 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝑛 ∈ ω → (𝜑 → (𝐺𝑛) ⊆ 𝒫 𝑈))
98 fvex 6510 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝐺𝑛) ∈ V
9998elpw 4423 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝐺𝑛) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈 ↔ (𝐺𝑛) ⊆ 𝒫 𝑈)
10097, 99syl6ibr 244 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝑛 ∈ ω → (𝜑 → (𝐺𝑛) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈))
101100com12 32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝜑 → (𝑛 ∈ ω → (𝐺𝑛) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈))
102101ralrimiv 3126 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ω (𝐺𝑛) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈)
103 ffnfv 6704 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝐺:ω⟶𝒫 𝒫 𝑈 ↔ (𝐺 Fn ω ∧ ∀𝑛 ∈ ω (𝐺𝑛) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈))
10416, 103mpbiran 697 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝐺:ω⟶𝒫 𝒫 𝑈 ↔ ∀𝑛 ∈ ω (𝐺𝑛) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈)
105102, 104sylibr 226 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑𝐺:ω⟶𝒫 𝒫 𝑈)
106105frnd 6349 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → ran 𝐺 ⊆ 𝒫 𝒫 𝑈)
107 sspwuni 4885 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (ran 𝐺 ⊆ 𝒫 𝒫 𝑈 ran 𝐺 ⊆ 𝒫 𝑈)
108106, 107sylib 210 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 ran 𝐺 ⊆ 𝒫 𝑈)
109108ad2antrr 714 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → ran 𝐺 ⊆ 𝒫 𝑈)
11054, 109syl5ss 3864 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)
11152, 53, 110, 93syl12anc 825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → (𝐺‘suc 𝑘) = 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
11251, 111eleqtrrd 2864 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → 𝑣 ∈ (𝐺‘suc 𝑘))
113 peano2 7416 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑘 ∈ ω → suc 𝑘 ∈ ω)
11453, 113syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → suc 𝑘 ∈ ω)
115 fnfvelrn 6672 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝐺 Fn ω ∧ suc 𝑘 ∈ ω) → (𝐺‘suc 𝑘) ∈ ran 𝐺)
11616, 114, 115sylancr 579 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → (𝐺‘suc 𝑘) ∈ ran 𝐺)
117 elunii 4714 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑣 ∈ (𝐺‘suc 𝑘) ∧ (𝐺‘suc 𝑘) ∈ ran 𝐺) → 𝑣 ran 𝐺)
118112, 116, 117syl2anc 576 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → 𝑣 ran 𝐺)
119118ad2antrr 714 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) ∧ (𝑦𝑡 ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → 𝑣 ran 𝐺)
120 simprr 761 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) ∧ (𝑦𝑡 ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)
121 pweq 4420 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑓 = 𝑣 → 𝒫 𝑓 = 𝒫 𝑣)
122121ineq2d 4071 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑓 = 𝑣 → ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) = ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣))
123122neeq1d 3021 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑓 = 𝑣 → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅))
124123rspcev 3530 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑣 ran 𝐺 ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅) → ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)
125119, 120, 124syl2anc 576 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) ∧ (𝑦𝑡 ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)
1261rabeq2i 3405 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦𝑆 ↔ (𝑦𝑋 ∧ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅))
12738, 125, 126sylanbrc 575 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) ∧ (𝑦𝑡 ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → 𝑦𝑆)
128127expr 449 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) ∧ 𝑦𝑡) → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅ → 𝑦𝑆))
129128ralimdva 3122 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) → (∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅ → ∀𝑦𝑡 𝑦𝑆))
130129impr 447 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ (𝑡 ∈ (𝐹𝑥) ∧ ∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → ∀𝑦𝑡 𝑦𝑆)
131 dfss3 3842 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑡𝑆 ↔ ∀𝑦𝑡 𝑦𝑆)
132130, 131sylibr 226 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ (𝑡 ∈ (𝐹𝑥) ∧ ∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → 𝑡𝑆)
133 selpw 4424 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑡 ∈ 𝒫 𝑆𝑡𝑆)
134132, 133sylibr 226 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ (𝑡 ∈ (𝐹𝑥) ∧ ∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → 𝑡 ∈ 𝒫 𝑆)
135 inelcm 4292 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑡 ∈ (𝐹𝑥) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑆) → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅)
13626, 134, 135syl2anc 576 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ (𝑡 ∈ (𝐹𝑥) ∧ ∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅)
13725, 136rexlimddv 3231 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅)
138137expr 449 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘))) → (𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
139138exlimdv 1893 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘))) → (∃𝑣 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
14019, 139syl5bi 234 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘))) → (((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
141140rexlimdvaa 3225 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝑋) → (∃𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ (𝐺𝑘) → (((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅)))
14218, 141syl5bi 234 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝑋) → (𝑓 ran 𝐺 → (((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅)))
143142rexlimdv 3223 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝑋) → (∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
144143expimpd 446 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑥𝑋 ∧ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅) → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
14512, 144syl5bi 234 . . . 4 (𝜑 → (𝑥𝑆 → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
146145ralrimiv 3126 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥𝑆 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅)
147 pweq 4420 . . . . . . 7 (𝑜 = 𝑆 → 𝒫 𝑜 = 𝒫 𝑆)
148147ineq2d 4071 . . . . . 6 (𝑜 = 𝑆 → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑜) = ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆))
149148neeq1d 3021 . . . . 5 (𝑜 = 𝑆 → (((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑜) ≠ ∅ ↔ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
150149raleqbi1dv 3338 . . . 4 (𝑜 = 𝑆 → (∀𝑥𝑜 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑜) ≠ ∅ ↔ ∀𝑥𝑆 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
151 neibastop1.4 . . . 4 𝐽 = {𝑜 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ ∀𝑥𝑜 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑜) ≠ ∅}
152150, 151elrab2 3594 . . 3 (𝑆𝐽 ↔ (𝑆 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ∀𝑥𝑆 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
1537, 146, 152sylanbrc 575 . 2 (𝜑𝑆𝐽)
154 neibastop2.p . . 3 (𝜑𝑃𝑋)
155 snidg 4468 . . . . . 6 (𝑈 ∈ (𝐹𝑃) → 𝑈 ∈ {𝑈})
15667, 155syl 17 . . . . 5 (𝜑𝑈 ∈ {𝑈})
157 peano1 7415 . . . . . . 7 ∅ ∈ ω
158 fnfvelrn 6672 . . . . . . 7 ((𝐺 Fn ω ∧ ∅ ∈ ω) → (𝐺‘∅) ∈ ran 𝐺)
15916, 157, 158mp2an 680 . . . . . 6 (𝐺‘∅) ∈ ran 𝐺
16060, 159eqeltrri 2858 . . . . 5 {𝑈} ∈ ran 𝐺
161 elunii 4714 . . . . 5 ((𝑈 ∈ {𝑈} ∧ {𝑈} ∈ ran 𝐺) → 𝑈 ran 𝐺)
162156, 160, 161sylancl 578 . . . 4 (𝜑𝑈 ran 𝐺)
163 inelcm 4292 . . . . 5 ((𝑈 ∈ (𝐹𝑃) ∧ 𝑈 ∈ 𝒫 𝑈) → ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑈) ≠ ∅)
16467, 69, 163syl2anc 576 . . . 4 (𝜑 → ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑈) ≠ ∅)
165 pweq 4420 . . . . . . 7 (𝑓 = 𝑈 → 𝒫 𝑓 = 𝒫 𝑈)
166165ineq2d 4071 . . . . . 6 (𝑓 = 𝑈 → ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓) = ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑈))
167166neeq1d 3021 . . . . 5 (𝑓 = 𝑈 → (((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑈) ≠ ∅))
168167rspcev 3530 . . . 4 ((𝑈 ran 𝐺 ∧ ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑈) ≠ ∅) → ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)
169162, 164, 168syl2anc 576 . . 3 (𝜑 → ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)
170 fveq2 6497 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑃 → (𝐹𝑦) = (𝐹𝑃))
171170ineq1d 4070 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑃 → ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) = ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓))
172171neeq1d 3021 . . . . 5 (𝑦 = 𝑃 → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅))
173172rexbidv 3237 . . . 4 (𝑦 = 𝑃 → (∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅))
174173, 1elrab2 3594 . . 3 (𝑃𝑆 ↔ (𝑃𝑋 ∧ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅))
175154, 169, 174sylanbrc 575 . 2 (𝜑𝑃𝑆)
176 eluni2 4713 . . . . . . 7 (𝑓 ran 𝐺 ↔ ∃𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑓𝑧)
177 eleq2 2849 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = (𝐺𝑘) → (𝑓𝑧𝑓 ∈ (𝐺𝑘)))
178177rexrn 6677 . . . . . . . . 9 (𝐺 Fn ω → (∃𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑓𝑧 ↔ ∃𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)))
17916, 178ax-mp 5 . . . . . . . 8 (∃𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑓𝑧 ↔ ∃𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ (𝐺𝑘))
180105adantr 473 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑦𝑋) → 𝐺:ω⟶𝒫 𝒫 𝑈)
181180ffvelrnda 6675 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) → (𝐺𝑘) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈)
182181elpwid 4429 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) → (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)
183182sselda 3853 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) → 𝑓 ∈ 𝒫 𝑈)
184183adantrr 705 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)) → 𝑓 ∈ 𝒫 𝑈)
185184elpwid 4429 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)) → 𝑓𝑈)
186 neibastop2.u . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑈𝑁)
187186ad3antrrr 718 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)) → 𝑈𝑁)
188185, 187sstrd 3863 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)) → 𝑓𝑁)
189 n0 4191 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ∃𝑣 𝑣 ∈ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓))
190 elin 4052 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑣 ∈ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ↔ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))
191 simprrr 770 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))) → 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓)
192191elpwid 4429 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))) → 𝑣𝑓)
193 simpllr 764 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))) → 𝑦𝑋)
194 neibastop1.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑣 ∈ (𝐹𝑥))) → 𝑥𝑣)
195194expr 449 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑥𝑋) → (𝑣 ∈ (𝐹𝑥) → 𝑥𝑣))
196195ralrimiva 3127 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → ∀𝑥𝑋 (𝑣 ∈ (𝐹𝑥) → 𝑥𝑣))
197196ad3antrrr 718 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))) → ∀𝑥𝑋 (𝑣 ∈ (𝐹𝑥) → 𝑥𝑣))
198 simprrl 769 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))) → 𝑣 ∈ (𝐹𝑦))
199 fveq2 6497 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑥 = 𝑦 → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑦))
200199eleq2d 2846 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑥 = 𝑦 → (𝑣 ∈ (𝐹𝑥) ↔ 𝑣 ∈ (𝐹𝑦)))
201 elequ1 2058 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥𝑣𝑦𝑣))
202200, 201imbi12d 337 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑣 ∈ (𝐹𝑥) → 𝑥𝑣) ↔ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) → 𝑦𝑣)))
203202rspcv 3526 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦𝑋 → (∀𝑥𝑋 (𝑣 ∈ (𝐹𝑥) → 𝑥𝑣) → (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) → 𝑦𝑣)))
204193, 197, 198, 203syl3c 66 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))) → 𝑦𝑣)
205192, 204sseldd 3854 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))) → 𝑦𝑓)
206205expr 449 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) → ((𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓) → 𝑦𝑓))
207190, 206syl5bi 234 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) → (𝑣 ∈ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) → 𝑦𝑓))
208207exlimdv 1893 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) → (∃𝑣 𝑣 ∈ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) → 𝑦𝑓))
209189, 208syl5bi 234 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → 𝑦𝑓))
210209impr 447 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)) → 𝑦𝑓)
211188, 210sseldd 3854 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)) → 𝑦𝑁)
212211exp32 413 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) → (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → 𝑦𝑁)))
213212rexlimdva 3224 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦𝑋) → (∃𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ (𝐺𝑘) → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → 𝑦𝑁)))
214179, 213syl5bi 234 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦𝑋) → (∃𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑓𝑧 → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → 𝑦𝑁)))
215176, 214syl5bi 234 . . . . . 6 ((𝜑𝑦𝑋) → (𝑓 ran 𝐺 → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → 𝑦𝑁)))
216215rexlimdv 3223 . . . . 5 ((𝜑𝑦𝑋) → (∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → 𝑦𝑁))
2172163impia 1098 . . . 4 ((𝜑𝑦𝑋 ∧ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅) → 𝑦𝑁)
218217rabssdv 3936 . . 3 (𝜑 → {𝑦𝑋 ∣ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅} ⊆ 𝑁)
2191, 218syl5eqss 3900 . 2 (𝜑𝑆𝑁)
220 eleq2 2849 . . . 4 (𝑢 = 𝑆 → (𝑃𝑢𝑃𝑆))
221 sseq1 3877 . . . 4 (𝑢 = 𝑆 → (𝑢𝑁𝑆𝑁))
222220, 221anbi12d 622 . . 3 (𝑢 = 𝑆 → ((𝑃𝑢𝑢𝑁) ↔ (𝑃𝑆𝑆𝑁)))
223222rspcev 3530 . 2 ((𝑆𝐽 ∧ (𝑃𝑆𝑆𝑁)) → ∃𝑢𝐽 (𝑃𝑢𝑢𝑁))
224153, 175, 219, 223syl12anc 825 1 (𝜑 → ∃𝑢𝐽 (𝑃𝑢𝑢𝑁))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 198   ∧ wa 387   ∧ w3a 1069   = wceq 1508  ∃wex 1743   ∈ wcel 2051   ≠ wne 2962  ∀wral 3083  ∃wrex 3084  {crab 3087  Vcvv 3410   ∖ cdif 3821   ∩ cin 3823   ⊆ wss 3824  ∅c0 4173  𝒫 cpw 4417  {csn 4436  ∪ cuni 4709  ∪ ciun 4789   ↦ cmpt 5005  ran crn 5405   ↾ cres 5406  suc csuc 6029   Fn wfn 6181  ⟶wf 6182  ‘cfv 6186  ωcom 7395  reccrdg 7848 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1759  ax-4 1773  ax-5 1870  ax-6 1929  ax-7 1966  ax-8 2053  ax-9 2060  ax-10 2080  ax-11 2094  ax-12 2107  ax-13 2302  ax-ext 2745  ax-sep 5057  ax-nul 5064  ax-pow 5116  ax-pr 5183  ax-un 7278 This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 388  df-or 835  df-3or 1070  df-3an 1071  df-tru 1511  df-ex 1744  df-nf 1748  df-sb 2017  df-mo 2548  df-eu 2585  df-clab 2754  df-cleq 2766  df-clel 2841  df-nfc 2913  df-ne 2963  df-ral 3088  df-rex 3089  df-reu 3090  df-rab 3092  df-v 3412  df-sbc 3677  df-csb 3782  df-dif 3827  df-un 3829  df-in 3831  df-ss 3838  df-pss 3840  df-nul 4174  df-if 4346  df-pw 4419  df-sn 4437  df-pr 4439  df-tp 4441  df-op 4443  df-uni 4710  df-iun 4791  df-br 4927  df-opab 4989  df-mpt 5006  df-tr 5028  df-id 5309  df-eprel 5314  df-po 5323  df-so 5324  df-fr 5363  df-we 5365  df-xp 5410  df-rel 5411  df-cnv 5412  df-co 5413  df-dm 5414  df-rn 5415  df-res 5416  df-ima 5417  df-pred 5984  df-ord 6030  df-on 6031  df-lim 6032  df-suc 6033  df-iota 6150  df-fun 6188  df-fn 6189  df-f 6190  df-f1 6191  df-fo 6192  df-f1o 6193  df-fv 6194  df-om 7396  df-wrecs 7749  df-recs 7811  df-rdg 7849 This theorem is referenced by:  neibastop2  33263
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