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Theorem neibastop2lem 33782
Description: Lemma for neibastop2 33783. (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 4031 . . . . 5 {𝑦𝑋 ∣ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅} ⊆ 𝑋
31, 2eqsstri 3976 . . . 4 𝑆𝑋
4 neibastop1.1 . . . . 5 (𝜑𝑋𝑉)
5 elpw2g 5223 . . . . 5 (𝑋𝑉 → (𝑆 ∈ 𝒫 𝑋𝑆𝑋))
64, 5syl 17 . . . 4 (𝜑 → (𝑆 ∈ 𝒫 𝑋𝑆𝑋))
73, 6mpbiri 261 . . 3 (𝜑𝑆 ∈ 𝒫 𝑋)
8 fveq2 6652 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑥 → (𝐹𝑦) = (𝐹𝑥))
98ineq1d 4162 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑥 → ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) = ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))
109neeq1d 3070 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑥 → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅))
1110rexbidv 3283 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑥 → (∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅))
1211, 1elrab2 3658 . . . . 5 (𝑥𝑆 ↔ (𝑥𝑋 ∧ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅))
13 frfnom 8057 . . . . . . . . . 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 6429 . . . . . . . . . 10 (𝐺 Fn ω ↔ (rec((𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧)), {𝑈}) ↾ ω) Fn ω)
1613, 15mpbir 234 . . . . . . . . 9 𝐺 Fn ω
17 fnunirn 6995 . . . . . . . . 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 4282 . . . . . . . . . 10 (((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ∃𝑣 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))
20 inss1 4179 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ⊆ (𝐹𝑥)
2120sseli 3938 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) → 𝑣 ∈ (𝐹𝑥))
22 neibastop1.6 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑣 ∈ (𝐹𝑥))) → ∃𝑡 ∈ (𝐹𝑥)∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)
2322anassrs 471 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ 𝑣 ∈ (𝐹𝑥)) → ∃𝑡 ∈ (𝐹𝑥)∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)
2421, 23sylan2 595 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓)) → ∃𝑡 ∈ (𝐹𝑥)∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)
2524adantrl 715 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → ∃𝑡 ∈ (𝐹𝑥)∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)
26 simprl 770 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ (𝑡 ∈ (𝐹𝑥) ∧ ∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → 𝑡 ∈ (𝐹𝑥))
27 fvssunirn 6681 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝐹𝑥) ⊆ ran 𝐹
28 neibastop1.2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑𝐹:𝑋⟶(𝒫 𝒫 𝑋 ∖ {∅}))
2928frnd 6501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ (𝒫 𝒫 𝑋 ∖ {∅}))
3029difss2d 4086 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 → ran 𝐹 ⊆ 𝒫 𝒫 𝑋)
31 sspwuni 4997 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (ran 𝐹 ⊆ 𝒫 𝒫 𝑋 ran 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑋)
3230, 31sylib 221 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝜑 ran 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑋)
3332ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → ran 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑋)
3427, 33sstrid 3953 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → (𝐹𝑥) ⊆ 𝒫 𝑋)
3534sselda 3942 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) → 𝑡 ∈ 𝒫 𝑋)
3635elpwid 4522 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) → 𝑡𝑋)
3736sselda 3942 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) ∧ 𝑦𝑡) → 𝑦𝑋)
3837adantrr 716 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) ∧ (𝑦𝑡 ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → 𝑦𝑋)
39 simprlr 779 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → 𝑓 ∈ (𝐺𝑘))
40 rspe 3290 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ((𝑥𝑋𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓)) → ∃𝑥𝑋 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))
4140ad2ant2l 745 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → ∃𝑥𝑋 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))
42 eliun 4898 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑣 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ↔ ∃𝑥𝑋 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
43 pweq 4527 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝑧 = 𝑓 → 𝒫 𝑧 = 𝒫 𝑓)
4443ineq2d 4163 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝑧 = 𝑓 → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) = ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))
4544eleq2d 2899 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝑧 = 𝑓 → (𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ↔ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓)))
4645rexbidv 3283 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝑧 = 𝑓 → (∃𝑥𝑋 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ↔ ∃𝑥𝑋 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓)))
4742, 46syl5bb 286 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝑧 = 𝑓 → (𝑣 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ↔ ∃𝑥𝑋 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓)))
4847rspcev 3598 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ ∃𝑥𝑋 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓)) → ∃𝑧 ∈ (𝐺𝑘)𝑣 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
4939, 41, 48syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → ∃𝑧 ∈ (𝐺𝑘)𝑣 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
50 eliun 4898 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑣 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ↔ ∃𝑧 ∈ (𝐺𝑘)𝑣 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
5149, 50sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → 𝑣 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
52 simpll 766 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → 𝜑)
53 simprll 778 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → 𝑘 ∈ ω)
54 fvssunirn 6681 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (𝐺𝑘) ⊆ ran 𝐺
55 fveq2 6652 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝑛 = ∅ → (𝐺𝑛) = (𝐺‘∅))
5614fveq1i 6653 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 (𝐺‘∅) = ((rec((𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧)), {𝑈}) ↾ ω)‘∅)
57 snex 5309 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 {𝑈} ∈ V
58 fr0g 8058 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2845 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝐺‘∅) = {𝑈}
6155, 60syl6eq 2873 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑛 = ∅ → (𝐺𝑛) = {𝑈})
6261sseq1d 3973 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝑛 = ∅ → ((𝐺𝑛) ⊆ 𝒫 𝑈 ↔ {𝑈} ⊆ 𝒫 𝑈))
63 fveq2 6652 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑛 = 𝑘 → (𝐺𝑛) = (𝐺𝑘))
6463sseq1d 3973 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝑛 = 𝑘 → ((𝐺𝑛) ⊆ 𝒫 𝑈 ↔ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈))
65 fveq2 6652 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝑛 = suc 𝑘 → (𝐺𝑛) = (𝐺‘suc 𝑘))
6665sseq1d 3973 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝑛 = suc 𝑘 → ((𝐺𝑛) ⊆ 𝒫 𝑈 ↔ (𝐺‘suc 𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈))
67 neibastop2.f . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝜑𝑈 ∈ (𝐹𝑃))
68 pwidg 4533 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 (𝑈 ∈ (𝐹𝑃) → 𝑈 ∈ 𝒫 𝑈)
6967, 68syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 (𝜑𝑈 ∈ 𝒫 𝑈)
7069snssd 4715 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝜑 → {𝑈} ⊆ 𝒫 𝑈)
71 simprl 770 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → 𝑘 ∈ ω)
7267adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → 𝑈 ∈ (𝐹𝑃))
7372pwexd 5257 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → 𝒫 𝑈 ∈ V)
74 inss2 4180 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑧
75 elpwi 4520 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 (𝑧 ∈ 𝒫 𝑈𝑧𝑈)
7675adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 ((𝜑𝑧 ∈ 𝒫 𝑈) → 𝑧𝑈)
7776sspwd 4526 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 ((𝜑𝑧 ∈ 𝒫 𝑈) → 𝒫 𝑧 ⊆ 𝒫 𝑈)
7874, 77sstrid 3953 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 ((𝜑𝑧 ∈ 𝒫 𝑈) → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
7978ralrimivw 3175 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 ((𝜑𝑧 ∈ 𝒫 𝑈) → ∀𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
80 iunss 4944 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 ( 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈 ↔ ∀𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
8179, 80sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 ((𝜑𝑧 ∈ 𝒫 𝑈) → 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
8281ralrimiva 3174 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ 𝒫 𝑈 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
83 ssralv 4008 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 ((𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈 → (∀𝑧 ∈ 𝒫 𝑈 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈 → ∀𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈))
8483adantl 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 ((𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈) → (∀𝑧 ∈ 𝒫 𝑈 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈 → ∀𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈))
8582, 84mpan9 510 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → ∀𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
86 iunss 4944 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 ( 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈 ↔ ∀𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
8785, 86sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ⊆ 𝒫 𝑈)
8873, 87ssexd 5204 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ∈ V)
89 iuneq1 4910 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 (𝑦 = 𝑎 𝑧𝑦 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) = 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
90 iuneq1 4910 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 (𝑦 = (𝐺𝑘) → 𝑧𝑦 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) = 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
9114, 89, 90frsucmpt2 8063 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧) ∈ V) → (𝐺‘suc 𝑘) = 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
9271, 88, 91syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → (𝐺‘suc 𝑘) = 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
9392, 87eqsstrd 3980 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ((𝜑 ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)) → (𝐺‘suc 𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)
9493expr 460 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ((𝜑𝑘 ∈ ω) → ((𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈 → (𝐺‘suc 𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈))
9594expcom 417 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝑘 ∈ ω → (𝜑 → ((𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈 → (𝐺‘suc 𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)))
9662, 64, 66, 70, 95finds2 7596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 (𝑛 ∈ ω → (𝜑 → (𝐺𝑛) ⊆ 𝒫 𝑈))
97 fvex 6665 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 (𝐺𝑛) ∈ V
9897elpw 4515 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ((𝐺𝑛) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈 ↔ (𝐺𝑛) ⊆ 𝒫 𝑈)
9996, 98syl6ibr 255 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 (𝑛 ∈ ω → (𝜑 → (𝐺𝑛) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈))
10099com12 32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝜑 → (𝑛 ∈ ω → (𝐺𝑛) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈))
101100ralrimiv 3173 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ω (𝐺𝑛) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈)
102 ffnfv 6864 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 (𝐺:ω⟶𝒫 𝒫 𝑈 ↔ (𝐺 Fn ω ∧ ∀𝑛 ∈ ω (𝐺𝑛) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈))
10316, 102mpbiran 708 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 (𝐺:ω⟶𝒫 𝒫 𝑈 ↔ ∀𝑛 ∈ ω (𝐺𝑛) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈)
104101, 103sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 (𝜑𝐺:ω⟶𝒫 𝒫 𝑈)
105104frnd 6501 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (𝜑 → ran 𝐺 ⊆ 𝒫 𝒫 𝑈)
106 sspwuni 4997 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 (ran 𝐺 ⊆ 𝒫 𝒫 𝑈 ran 𝐺 ⊆ 𝒫 𝑈)
107105, 106sylib 221 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝜑 ran 𝐺 ⊆ 𝒫 𝑈)
108107ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → ran 𝐺 ⊆ 𝒫 𝑈)
10954, 108sstrid 3953 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)
11052, 53, 109, 92syl12anc 835 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → (𝐺‘suc 𝑘) = 𝑧 ∈ (𝐺𝑘) 𝑥𝑋 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑧))
11151, 110eleqtrrd 2917 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → 𝑣 ∈ (𝐺‘suc 𝑘))
112 peano2 7587 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (𝑘 ∈ ω → suc 𝑘 ∈ ω)
11353, 112syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → suc 𝑘 ∈ ω)
114 fnfvelrn 6830 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ((𝐺 Fn ω ∧ suc 𝑘 ∈ ω) → (𝐺‘suc 𝑘) ∈ ran 𝐺)
11516, 113, 114sylancr 590 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → (𝐺‘suc 𝑘) ∈ ran 𝐺)
116 elunii 4818 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝑣 ∈ (𝐺‘suc 𝑘) ∧ (𝐺‘suc 𝑘) ∈ ran 𝐺) → 𝑣 ran 𝐺)
117111, 115, 116syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → 𝑣 ran 𝐺)
118117ad2antrr 725 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) ∧ (𝑦𝑡 ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → 𝑣 ran 𝐺)
119 simprr 772 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) ∧ (𝑦𝑡 ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)
120 pweq 4527 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (𝑓 = 𝑣 → 𝒫 𝑓 = 𝒫 𝑣)
121120ineq2d 4163 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (𝑓 = 𝑣 → ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) = ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣))
122121neeq1d 3070 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (𝑓 = 𝑣 → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅))
123122rspcev 3598 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝑣 ran 𝐺 ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅) → ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)
124118, 119, 123syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) ∧ (𝑦𝑡 ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)
1251rabeq2i 3463 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑦𝑆 ↔ (𝑦𝑋 ∧ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅))
12638, 124, 125sylanbrc 586 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) ∧ (𝑦𝑡 ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → 𝑦𝑆)
127126expr 460 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) ∧ 𝑦𝑡) → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅ → 𝑦𝑆))
128127ralimdva 3169 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ 𝑡 ∈ (𝐹𝑥)) → (∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅ → ∀𝑦𝑡 𝑦𝑆))
129128impr 458 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ (𝑡 ∈ (𝐹𝑥) ∧ ∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → ∀𝑦𝑡 𝑦𝑆)
130 dfss3 3930 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑡𝑆 ↔ ∀𝑦𝑡 𝑦𝑆)
131129, 130sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ (𝑡 ∈ (𝐹𝑥) ∧ ∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → 𝑡𝑆)
132 velpw 4516 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑡 ∈ 𝒫 𝑆𝑡𝑆)
133131, 132sylibr 237 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ (𝑡 ∈ (𝐹𝑥) ∧ ∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → 𝑡 ∈ 𝒫 𝑆)
134 inelcm 4386 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑡 ∈ (𝐹𝑥) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑆) → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅)
13526, 133, 134syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) ∧ (𝑡 ∈ (𝐹𝑥) ∧ ∀𝑦𝑡 ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑣) ≠ ∅)) → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅)
13625, 135rexlimddv 3277 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ ((𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) ∧ 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓))) → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅)
137136expr 460 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘))) → (𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
138137exlimdv 1934 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘))) → (∃𝑣 𝑣 ∈ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
13919, 138syl5bi 245 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥𝑋) ∧ (𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘))) → (((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
140139rexlimdvaa 3271 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥𝑋) → (∃𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ (𝐺𝑘) → (((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅)))
14118, 140syl5bi 245 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥𝑋) → (𝑓 ran 𝐺 → (((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅)))
142141rexlimdv 3269 . . . . . 6 ((𝜑𝑥𝑋) → (∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
143142expimpd 457 . . . . 5 (𝜑 → ((𝑥𝑋 ∧ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅) → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
14412, 143syl5bi 245 . . . 4 (𝜑 → (𝑥𝑆 → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
145144ralrimiv 3173 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥𝑆 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅)
146 pweq 4527 . . . . . . 7 (𝑜 = 𝑆 → 𝒫 𝑜 = 𝒫 𝑆)
147146ineq2d 4163 . . . . . 6 (𝑜 = 𝑆 → ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑜) = ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆))
148147neeq1d 3070 . . . . 5 (𝑜 = 𝑆 → (((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑜) ≠ ∅ ↔ ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
149148raleqbi1dv 3384 . . . 4 (𝑜 = 𝑆 → (∀𝑥𝑜 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑜) ≠ ∅ ↔ ∀𝑥𝑆 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
150 neibastop1.4 . . . 4 𝐽 = {𝑜 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ ∀𝑥𝑜 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑜) ≠ ∅}
151149, 150elrab2 3658 . . 3 (𝑆𝐽 ↔ (𝑆 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ∀𝑥𝑆 ((𝐹𝑥) ∩ 𝒫 𝑆) ≠ ∅))
1527, 145, 151sylanbrc 586 . 2 (𝜑𝑆𝐽)
153 neibastop2.p . . 3 (𝜑𝑃𝑋)
154 snidg 4573 . . . . . 6 (𝑈 ∈ (𝐹𝑃) → 𝑈 ∈ {𝑈})
15567, 154syl 17 . . . . 5 (𝜑𝑈 ∈ {𝑈})
156 peano1 7586 . . . . . . 7 ∅ ∈ ω
157 fnfvelrn 6830 . . . . . . 7 ((𝐺 Fn ω ∧ ∅ ∈ ω) → (𝐺‘∅) ∈ ran 𝐺)
15816, 156, 157mp2an 691 . . . . . 6 (𝐺‘∅) ∈ ran 𝐺
15960, 158eqeltrri 2911 . . . . 5 {𝑈} ∈ ran 𝐺
160 elunii 4818 . . . . 5 ((𝑈 ∈ {𝑈} ∧ {𝑈} ∈ ran 𝐺) → 𝑈 ran 𝐺)
161155, 159, 160sylancl 589 . . . 4 (𝜑𝑈 ran 𝐺)
162 inelcm 4386 . . . . 5 ((𝑈 ∈ (𝐹𝑃) ∧ 𝑈 ∈ 𝒫 𝑈) → ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑈) ≠ ∅)
16367, 69, 162syl2anc 587 . . . 4 (𝜑 → ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑈) ≠ ∅)
164 pweq 4527 . . . . . . 7 (𝑓 = 𝑈 → 𝒫 𝑓 = 𝒫 𝑈)
165164ineq2d 4163 . . . . . 6 (𝑓 = 𝑈 → ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓) = ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑈))
166165neeq1d 3070 . . . . 5 (𝑓 = 𝑈 → (((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑈) ≠ ∅))
167166rspcev 3598 . . . 4 ((𝑈 ran 𝐺 ∧ ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑈) ≠ ∅) → ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)
168161, 163, 167syl2anc 587 . . 3 (𝜑 → ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)
169 fveq2 6652 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑃 → (𝐹𝑦) = (𝐹𝑃))
170169ineq1d 4162 . . . . . 6 (𝑦 = 𝑃 → ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) = ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓))
171170neeq1d 3070 . . . . 5 (𝑦 = 𝑃 → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅))
172171rexbidv 3283 . . . 4 (𝑦 = 𝑃 → (∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅))
173172, 1elrab2 3658 . . 3 (𝑃𝑆 ↔ (𝑃𝑋 ∧ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑃) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅))
174153, 168, 173sylanbrc 586 . 2 (𝜑𝑃𝑆)
175 eluni2 4817 . . . . . . 7 (𝑓 ran 𝐺 ↔ ∃𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑓𝑧)
176 eleq2 2902 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = (𝐺𝑘) → (𝑓𝑧𝑓 ∈ (𝐺𝑘)))
177176rexrn 6835 . . . . . . . . 9 (𝐺 Fn ω → (∃𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑓𝑧 ↔ ∃𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)))
17816, 177ax-mp 5 . . . . . . . 8 (∃𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑓𝑧 ↔ ∃𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ (𝐺𝑘))
179104adantr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑦𝑋) → 𝐺:ω⟶𝒫 𝒫 𝑈)
180179ffvelrnda 6833 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) → (𝐺𝑘) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈)
181180elpwid 4522 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) → (𝐺𝑘) ⊆ 𝒫 𝑈)
182181sselda 3942 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) → 𝑓 ∈ 𝒫 𝑈)
183182adantrr 716 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)) → 𝑓 ∈ 𝒫 𝑈)
184183elpwid 4522 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)) → 𝑓𝑈)
185 neibastop2.u . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑈𝑁)
186185ad3antrrr 729 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)) → 𝑈𝑁)
187184, 186sstrd 3952 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)) → 𝑓𝑁)
188 n0 4282 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ ↔ ∃𝑣 𝑣 ∈ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓))
189 elin 3924 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑣 ∈ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ↔ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))
190 simprrr 781 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))) → 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓)
191190elpwid 4522 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))) → 𝑣𝑓)
192 simpllr 775 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))) → 𝑦𝑋)
193 neibastop1.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((𝜑 ∧ (𝑥𝑋𝑣 ∈ (𝐹𝑥))) → 𝑥𝑣)
194193expr 460 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((𝜑𝑥𝑋) → (𝑣 ∈ (𝐹𝑥) → 𝑥𝑣))
195194ralrimiva 3174 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑 → ∀𝑥𝑋 (𝑣 ∈ (𝐹𝑥) → 𝑥𝑣))
196195ad3antrrr 729 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))) → ∀𝑥𝑋 (𝑣 ∈ (𝐹𝑥) → 𝑥𝑣))
197 simprrl 780 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))) → 𝑣 ∈ (𝐹𝑦))
198 fveq2 6652 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (𝑥 = 𝑦 → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑦))
199198eleq2d 2899 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑥 = 𝑦 → (𝑣 ∈ (𝐹𝑥) ↔ 𝑣 ∈ (𝐹𝑦)))
200 elequ1 2121 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥𝑣𝑦𝑣))
201199, 200imbi12d 348 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑣 ∈ (𝐹𝑥) → 𝑥𝑣) ↔ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) → 𝑦𝑣)))
202201rspcv 3593 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑦𝑋 → (∀𝑥𝑋 (𝑣 ∈ (𝐹𝑥) → 𝑥𝑣) → (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) → 𝑦𝑣)))
203192, 196, 197, 202syl3c 66 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))) → 𝑦𝑣)
204191, 203sseldd 3943 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ (𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓))) → 𝑦𝑓)
205204expr 460 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) → ((𝑣 ∈ (𝐹𝑦) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓) → 𝑦𝑓))
206189, 205syl5bi 245 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) → (𝑣 ∈ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) → 𝑦𝑓))
207206exlimdv 1934 . . . . . . . . . . . . 13 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) → (∃𝑣 𝑣 ∈ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) → 𝑦𝑓))
208188, 207syl5bi 245 . . . . . . . . . . . 12 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ 𝑓 ∈ (𝐺𝑘)) → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → 𝑦𝑓))
209208impr 458 . . . . . . . . . . 11 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)) → 𝑦𝑓)
210187, 209sseldd 3943 . . . . . . . . . 10 ((((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) ∧ (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) ∧ ((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅)) → 𝑦𝑁)
211210exp32 424 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦𝑋) ∧ 𝑘 ∈ ω) → (𝑓 ∈ (𝐺𝑘) → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → 𝑦𝑁)))
212211rexlimdva 3270 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦𝑋) → (∃𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ (𝐺𝑘) → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → 𝑦𝑁)))
213178, 212syl5bi 245 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦𝑋) → (∃𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑓𝑧 → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → 𝑦𝑁)))
214175, 213syl5bi 245 . . . . . 6 ((𝜑𝑦𝑋) → (𝑓 ran 𝐺 → (((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → 𝑦𝑁)))
215214rexlimdv 3269 . . . . 5 ((𝜑𝑦𝑋) → (∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅ → 𝑦𝑁))
2162153impia 1114 . . . 4 ((𝜑𝑦𝑋 ∧ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅) → 𝑦𝑁)
217216rabssdv 4026 . . 3 (𝜑 → {𝑦𝑋 ∣ ∃𝑓 ran 𝐺((𝐹𝑦) ∩ 𝒫 𝑓) ≠ ∅} ⊆ 𝑁)
2181, 217eqsstrid 3990 . 2 (𝜑𝑆𝑁)
219 eleq2 2902 . . . 4 (𝑢 = 𝑆 → (𝑃𝑢𝑃𝑆))
220 sseq1 3967 . . . 4 (𝑢 = 𝑆 → (𝑢𝑁𝑆𝑁))
221219, 220anbi12d 633 . . 3 (𝑢 = 𝑆 → ((𝑃𝑢𝑢𝑁) ↔ (𝑃𝑆𝑆𝑁)))
222221rspcev 3598 . 2 ((𝑆𝐽 ∧ (𝑃𝑆𝑆𝑁)) → ∃𝑢𝐽 (𝑃𝑢𝑢𝑁))
223152, 174, 218, 222syl12anc 835 1 (𝜑 → ∃𝑢𝐽 (𝑃𝑢𝑢𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 399  w3a 1084   = wceq 1538  wex 1781  wcel 2114  wne 3011  wral 3130  wrex 3131  {crab 3134  Vcvv 3469  cdif 3905  cin 3907  wss 3908  c0 4265  𝒫 cpw 4511  {csn 4539   cuni 4813   ciun 4894  cmpt 5122  ran crn 5533  cres 5534  suc csuc 6171   Fn wfn 6329  wf 6330  cfv 6334  ωcom 7565  reccrdg 8032
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2178  ax-ext 2794  ax-sep 5179  ax-nul 5186  ax-pow 5243  ax-pr 5307  ax-un 7446
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2653  df-clab 2801  df-cleq 2815  df-clel 2894  df-nfc 2962  df-ne 3012  df-ral 3135  df-rex 3136  df-reu 3137  df-rab 3139  df-v 3471  df-sbc 3748  df-csb 3856  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3927  df-nul 4266  df-if 4440  df-pw 4513  df-sn 4540  df-pr 4542  df-tp 4544  df-op 4546  df-uni 4814  df-iun 4896  df-br 5043  df-opab 5105  df-mpt 5123  df-tr 5149  df-id 5437  df-eprel 5442  df-po 5451  df-so 5452  df-fr 5491  df-we 5493  df-xp 5538  df-rel 5539  df-cnv 5540  df-co 5541  df-dm 5542  df-rn 5543  df-res 5544  df-ima 5545  df-pred 6126  df-ord 6172  df-on 6173  df-lim 6174  df-suc 6175  df-iota 6293  df-fun 6336  df-fn 6337  df-f 6338  df-f1 6339  df-fo 6340  df-f1o 6341  df-fv 6342  df-om 7566  df-wrecs 7934  df-recs 7995  df-rdg 8033
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