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Theorem ntrclsk3 45014
Description: The intersection of interiors of a every pair is a subset of the interior of the intersection of the pair if an only if the closure of the union of every pair is a subset of the union of closures of the pair. (Contributed by RP, 19-Jun-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
ntrcls.o 𝑂 = (𝑖 ∈ V ↦ (𝑘 ∈ (𝒫 𝑖 ↑m 𝒫 𝑖) ↦ (𝑗 ∈ 𝒫 𝑖 ↦ (𝑖 ∖ (𝑘‘(𝑖 ∖ 𝑗))))))
ntrcls.d 𝐷 = (𝑂‘𝐵)
ntrcls.r (𝜑 → 𝐼𝐷𝐾)
Assertion
Ref Expression
ntrclsk3 (𝜑 → (∀𝑠 ∈ 𝒫 𝐵∀𝑡 ∈ 𝒫 𝐵((𝐼‘𝑠) ∩ (𝐼‘𝑡)) ⊆ (𝐼‘(𝑠 ∩ 𝑡)) ↔ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝐵∀𝑡 ∈ 𝒫 𝐵(𝐾‘(𝑠 ∪ 𝑡)) ⊆ ((𝐾‘𝑠) ∪ (𝐾‘𝑡))))
Distinct variable groups:   𝐵,𝑠,𝑡,𝑖,𝑗,𝑘   𝐼,𝑠,𝑡,𝑖,𝑗,𝑘   𝜑,𝑠,𝑡,𝑖,𝑗,𝑘
Allowed substitution hints:   𝐷(𝑡, 𝑖, 𝑗, 𝑘, 𝑠)   𝐾(𝑡, 𝑖, 𝑗, 𝑘, 𝑠)   𝑂(𝑡, 𝑖, 𝑗, 𝑘, 𝑠)

Proof of Theorem ntrclsk3
Dummy variables 𝑎 𝑏 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fveq2 6873 . . . . 5 (𝑠 = 𝑎 → (𝐼‘𝑠) = (𝐼‘𝑎))
21ineq1d 4164 . . . 4 (𝑠 = 𝑎 → ((𝐼‘𝑠) ∩ (𝐼‘𝑡)) = ((𝐼‘𝑎) ∩ (𝐼‘𝑡)))
3 ineq1 4158 . . . . 5 (𝑠 = 𝑎 → (𝑠 ∩ 𝑡) = (𝑎 ∩ 𝑡))
43fveq2d 6877 . . . 4 (𝑠 = 𝑎 → (𝐼‘(𝑠 ∩ 𝑡)) = (𝐼‘(𝑎 ∩ 𝑡)))
52, 4sseq12d 3963 . . 3 (𝑠 = 𝑎 → (((𝐼‘𝑠) ∩ (𝐼‘𝑡)) ⊆ (𝐼‘(𝑠 ∩ 𝑡)) ↔ ((𝐼‘𝑎) ∩ (𝐼‘𝑡)) ⊆ (𝐼‘(𝑎 ∩ 𝑡))))
6 fveq2 6873 . . . . 5 (𝑡 = 𝑏 → (𝐼‘𝑡) = (𝐼‘𝑏))
76ineq2d 4165 . . . 4 (𝑡 = 𝑏 → ((𝐼‘𝑎) ∩ (𝐼‘𝑡)) = ((𝐼‘𝑎) ∩ (𝐼‘𝑏)))
8 ineq2 4159 . . . . 5 (𝑡 = 𝑏 → (𝑎 ∩ 𝑡) = (𝑎 ∩ 𝑏))
98fveq2d 6877 . . . 4 (𝑡 = 𝑏 → (𝐼‘(𝑎 ∩ 𝑡)) = (𝐼‘(𝑎 ∩ 𝑏)))
107, 9sseq12d 3963 . . 3 (𝑡 = 𝑏 → (((𝐼‘𝑎) ∩ (𝐼‘𝑡)) ⊆ (𝐼‘(𝑎 ∩ 𝑡)) ↔ ((𝐼‘𝑎) ∩ (𝐼‘𝑏)) ⊆ (𝐼‘(𝑎 ∩ 𝑏))))
115, 10cbvral2vw 3244 . 2 (∀𝑠 ∈ 𝒫 𝐵∀𝑡 ∈ 𝒫 𝐵((𝐼‘𝑠) ∩ (𝐼‘𝑡)) ⊆ (𝐼‘(𝑠 ∩ 𝑡)) ↔ ∀𝑎 ∈ 𝒫 𝐵∀𝑏 ∈ 𝒫 𝐵((𝐼‘𝑎) ∩ (𝐼‘𝑏)) ⊆ (𝐼‘(𝑎 ∩ 𝑏)))
12 ntrcls.d . . . . . 6 𝐷 = (𝑂‘𝐵)
13 ntrcls.r . . . . . 6 (𝜑 → 𝐼𝐷𝐾)
1412, 13ntrclsbex 44978 . . . . 5 (𝜑 → 𝐵 ∈ V)
15 difssd 4083 . . . . 5 (𝜑 → (𝐵 ∖ 𝑠) ⊆ 𝐵)
1614, 15sselpwd 5289 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 ∖ 𝑠) ∈ 𝒫 𝐵)
1716adantr 486 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝐵 ∖ 𝑠) ∈ 𝒫 𝐵)
18 elpwi 4563 . . . 4 (𝑎 ∈ 𝒫 𝐵 → 𝑎 ⊆ 𝐵)
19 simpl 488 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ V ∧ 𝑎 ⊆ 𝐵) → 𝐵 ∈ V)
20 difssd 4083 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ V ∧ 𝑎 ⊆ 𝐵) → (𝐵 ∖ 𝑎) ⊆ 𝐵)
2119, 20sselpwd 5289 . . . . 5 ((𝐵 ∈ V ∧ 𝑎 ⊆ 𝐵) → (𝐵 ∖ 𝑎) ∈ 𝒫 𝐵)
22 simpr 490 . . . . . . . 8 (((𝐵 ∈ V ∧ 𝑎 ⊆ 𝐵) ∧ 𝑠 = (𝐵 ∖ 𝑎)) → 𝑠 = (𝐵 ∖ 𝑎))
2322difeq2d 4073 . . . . . . 7 (((𝐵 ∈ V ∧ 𝑎 ⊆ 𝐵) ∧ 𝑠 = (𝐵 ∖ 𝑎)) → (𝐵 ∖ 𝑠) = (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑎)))
2423eqeq2d 2771 . . . . . 6 (((𝐵 ∈ V ∧ 𝑎 ⊆ 𝐵) ∧ 𝑠 = (𝐵 ∖ 𝑎)) → (𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠) ↔ 𝑎 = (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑎))))
25 eqcom 2767 . . . . . 6 (𝑎 = (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑎)) ↔ (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑎)) = 𝑎)
2624, 25bitrdi 290 . . . . 5 (((𝐵 ∈ V ∧ 𝑎 ⊆ 𝐵) ∧ 𝑠 = (𝐵 ∖ 𝑎)) → (𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠) ↔ (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑎)) = 𝑎))
27 dfss4 4214 . . . . . 6 (𝑎 ⊆ 𝐵 ↔ (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑎)) = 𝑎)
2827bilani 510 . . . . 5 ((𝐵 ∈ V ∧ 𝑎 ⊆ 𝐵) → (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑎)) = 𝑎)
2921, 26, 28rspcedvd 3578 . . . 4 ((𝐵 ∈ V ∧ 𝑎 ⊆ 𝐵) → ∃𝑠 ∈ 𝒫 𝐵𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠))
3014, 18, 29syl2an 608 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑎 ∈ 𝒫 𝐵) → ∃𝑠 ∈ 𝒫 𝐵𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠))
31 simpl1 1210 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵) → 𝜑)
32 difssd 4083 . . . . . 6 (𝜑 → (𝐵 ∖ 𝑡) ⊆ 𝐵)
3314, 32sselpwd 5289 . . . . 5 (𝜑 → (𝐵 ∖ 𝑡) ∈ 𝒫 𝐵)
3431, 33syl 18 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵) → (𝐵 ∖ 𝑡) ∈ 𝒫 𝐵)
35 elpwi 4563 . . . . . 6 (𝑏 ∈ 𝒫 𝐵 → 𝑏 ⊆ 𝐵)
36 simpl 488 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ V ∧ 𝑏 ⊆ 𝐵) → 𝐵 ∈ V)
37 difssd 4083 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ V ∧ 𝑏 ⊆ 𝐵) → (𝐵 ∖ 𝑏) ⊆ 𝐵)
3836, 37sselpwd 5289 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ V ∧ 𝑏 ⊆ 𝐵) → (𝐵 ∖ 𝑏) ∈ 𝒫 𝐵)
39 simpr 490 . . . . . . . . . 10 (((𝐵 ∈ V ∧ 𝑏 ⊆ 𝐵) ∧ 𝑡 = (𝐵 ∖ 𝑏)) → 𝑡 = (𝐵 ∖ 𝑏))
4039difeq2d 4073 . . . . . . . . 9 (((𝐵 ∈ V ∧ 𝑏 ⊆ 𝐵) ∧ 𝑡 = (𝐵 ∖ 𝑏)) → (𝐵 ∖ 𝑡) = (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑏)))
4140eqeq2d 2771 . . . . . . . 8 (((𝐵 ∈ V ∧ 𝑏 ⊆ 𝐵) ∧ 𝑡 = (𝐵 ∖ 𝑏)) → (𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡) ↔ 𝑏 = (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑏))))
42 eqcom 2767 . . . . . . . 8 (𝑏 = (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑏)) ↔ (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑏)) = 𝑏)
4341, 42bitrdi 290 . . . . . . 7 (((𝐵 ∈ V ∧ 𝑏 ⊆ 𝐵) ∧ 𝑡 = (𝐵 ∖ 𝑏)) → (𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡) ↔ (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑏)) = 𝑏))
44 dfss4 4214 . . . . . . . 8 (𝑏 ⊆ 𝐵 ↔ (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑏)) = 𝑏)
4544bilani 510 . . . . . . 7 ((𝐵 ∈ V ∧ 𝑏 ⊆ 𝐵) → (𝐵 ∖ (𝐵 ∖ 𝑏)) = 𝑏)
4638, 43, 45rspcedvd 3578 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ V ∧ 𝑏 ⊆ 𝐵) → ∃𝑡 ∈ 𝒫 𝐵𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡))
4714, 35, 46syl2an 608 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝐵) → ∃𝑡 ∈ 𝒫 𝐵𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡))
48473ad2antl1 1204 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝐵) → ∃𝑡 ∈ 𝒫 𝐵𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡))
49 simp13 1224 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡)) → 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠))
50 fveq2 6873 . . . . . . . 8 (𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠) → (𝐼‘𝑎) = (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)))
5150ineq1d 4164 . . . . . . 7 (𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠) → ((𝐼‘𝑎) ∩ (𝐼‘𝑏)) = ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘𝑏)))
52 ineq1 4158 . . . . . . . 8 (𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠) → (𝑎 ∩ 𝑏) = ((𝐵 ∖ 𝑠) ∩ 𝑏))
5352fveq2d 6877 . . . . . . 7 (𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠) → (𝐼‘(𝑎 ∩ 𝑏)) = (𝐼‘((𝐵 ∖ 𝑠) ∩ 𝑏)))
5451, 53sseq12d 3963 . . . . . 6 (𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠) → (((𝐼‘𝑎) ∩ (𝐼‘𝑏)) ⊆ (𝐼‘(𝑎 ∩ 𝑏)) ↔ ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘𝑏)) ⊆ (𝐼‘((𝐵 ∖ 𝑠) ∩ 𝑏))))
5549, 54syl 18 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡)) → (((𝐼‘𝑎) ∩ (𝐼‘𝑏)) ⊆ (𝐼‘(𝑎 ∩ 𝑏)) ↔ ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘𝑏)) ⊆ (𝐼‘((𝐵 ∖ 𝑠) ∩ 𝑏))))
56 fveq2 6873 . . . . . . . 8 (𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡) → (𝐼‘𝑏) = (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡)))
5756ineq2d 4165 . . . . . . 7 (𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡) → ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘𝑏)) = ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))))
58 ineq2 4159 . . . . . . . . 9 (𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡) → ((𝐵 ∖ 𝑠) ∩ 𝑏) = ((𝐵 ∖ 𝑠) ∩ (𝐵 ∖ 𝑡)))
59 difundi 4235 . . . . . . . . 9 (𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)) = ((𝐵 ∖ 𝑠) ∩ (𝐵 ∖ 𝑡))
6058, 59eqtr4di 2813 . . . . . . . 8 (𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡) → ((𝐵 ∖ 𝑠) ∩ 𝑏) = (𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)))
6160fveq2d 6877 . . . . . . 7 (𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡) → (𝐼‘((𝐵 ∖ 𝑠) ∩ 𝑏)) = (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡))))
6257, 61sseq12d 3963 . . . . . 6 (𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡) → (((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘𝑏)) ⊆ (𝐼‘((𝐵 ∖ 𝑠) ∩ 𝑏)) ↔ ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))) ⊆ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)))))
63623ad2ant3 1153 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡)) → (((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘𝑏)) ⊆ (𝐼‘((𝐵 ∖ 𝑠) ∩ 𝑏)) ↔ ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))) ⊆ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)))))
64 simp11 1222 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡)) → 𝜑)
65 ntrcls.o . . . . . . . . 9 𝑂 = (𝑖 ∈ V ↦ (𝑘 ∈ (𝒫 𝑖 ↑m 𝒫 𝑖) ↦ (𝑗 ∈ 𝒫 𝑖 ↦ (𝑖 ∖ (𝑘‘(𝑖 ∖ 𝑗))))))
6665, 12, 13ntrclsiex 44997 . . . . . . . 8 (𝜑 → 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵))
6766, 14jca 521 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵) ∧ 𝐵 ∈ V))
68 elmapi 8847 . . . . . . . . . . . 12 (𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵) → 𝐼:𝒫 𝐵⟶𝒫 𝐵)
6968adantr 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵) ∧ 𝐵 ∈ V) → 𝐼:𝒫 𝐵⟶𝒫 𝐵)
70 simpr 490 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵) ∧ 𝐵 ∈ V) → 𝐵 ∈ V)
71 difssd 4083 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵) ∧ 𝐵 ∈ V) → (𝐵 ∖ 𝑠) ⊆ 𝐵)
7270, 71sselpwd 5289 . . . . . . . . . . 11 ((𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵) ∧ 𝐵 ∈ V) → (𝐵 ∖ 𝑠) ∈ 𝒫 𝐵)
7369, 72ffvelcdmd 7073 . . . . . . . . . 10 ((𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵) ∧ 𝐵 ∈ V) → (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∈ 𝒫 𝐵)
7473elpwid 4565 . . . . . . . . 9 ((𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵) ∧ 𝐵 ∈ V) → (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ⊆ 𝐵)
75 orc 881 . . . . . . . . 9 ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ⊆ 𝐵 → ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ⊆ 𝐵 ∨ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡)) ⊆ 𝐵))
76 inss 4193 . . . . . . . . 9 (((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ⊆ 𝐵 ∨ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡)) ⊆ 𝐵) → ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))) ⊆ 𝐵)
7774, 75, 763syl 19 . . . . . . . 8 ((𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵) ∧ 𝐵 ∈ V) → ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))) ⊆ 𝐵)
78 difssd 4083 . . . . . . . . . . 11 ((𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵) ∧ 𝐵 ∈ V) → (𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)) ⊆ 𝐵)
7970, 78sselpwd 5289 . . . . . . . . . 10 ((𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵) ∧ 𝐵 ∈ V) → (𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)) ∈ 𝒫 𝐵)
8069, 79ffvelcdmd 7073 . . . . . . . . 9 ((𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵) ∧ 𝐵 ∈ V) → (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡))) ∈ 𝒫 𝐵)
8180elpwid 4565 . . . . . . . 8 ((𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵) ∧ 𝐵 ∈ V) → (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡))) ⊆ 𝐵)
8277, 81jca 521 . . . . . . 7 ((𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵) ∧ 𝐵 ∈ V) → (((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))) ⊆ 𝐵 ∧ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡))) ⊆ 𝐵))
83 sscon34b 4249 . . . . . . 7 ((((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))) ⊆ 𝐵 ∧ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡))) ⊆ 𝐵) → (((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))) ⊆ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡))) ↔ (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)))) ⊆ (𝐵 ∖ ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))))))
8464, 67, 82, 834syl 20 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡)) → (((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))) ⊆ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡))) ↔ (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)))) ⊆ (𝐵 ∖ ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))))))
85 difindi 4237 . . . . . . . 8 (𝐵 ∖ ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡)))) = ((𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠))) ∪ (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))))
8685sseq2i 3959 . . . . . . 7 ((𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)))) ⊆ (𝐵 ∖ ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡)))) ↔ (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)))) ⊆ ((𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠))) ∪ (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡)))))
8786a1i 11 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡)) → ((𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)))) ⊆ (𝐵 ∖ ((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡)))) ↔ (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)))) ⊆ ((𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠))) ∪ (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))))))
8864, 14syl 18 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡)) → 𝐵 ∈ V)
8964, 66syl 18 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡)) → 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵))
90 simp12 1223 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡)) → 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵)
91 rp-simp2 44737 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡)) → 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)
92 simpl2 1211 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → 𝐵 ∈ V)
93 simpl3 1212 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵))
94 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 (𝐷‘𝐼) = (𝐷‘𝐼)
95 simpl 488 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐵 ∈ V ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → 𝐵 ∈ V)
96 simprl 783 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ V ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵)
9796elpwid 4565 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐵 ∈ V ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → 𝑠 ⊆ 𝐵)
98 simprr 785 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐵 ∈ V ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)
9998elpwid 4565 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐵 ∈ V ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → 𝑡 ⊆ 𝐵)
10097, 99unssd 4137 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐵 ∈ V ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → (𝑠 ∪ 𝑡) ⊆ 𝐵)
10195, 100sselpwd 5289 . . . . . . . . . . 11 ((𝐵 ∈ V ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → (𝑠 ∪ 𝑡) ∈ 𝒫 𝐵)
1021013ad2antl2 1205 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → (𝑠 ∪ 𝑡) ∈ 𝒫 𝐵)
103 eqid 2760 . . . . . . . . . 10 ((𝐷‘𝐼)‘(𝑠 ∪ 𝑡)) = ((𝐷‘𝐼)‘(𝑠 ∪ 𝑡))
10465, 12, 92, 93, 94, 102, 103dssmapfv3d 44963 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → ((𝐷‘𝐼)‘(𝑠 ∪ 𝑡)) = (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)))))
105 simpl1 1210 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → 𝜑)
10665, 12, 13ntrclsfv1 44999 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐷‘𝐼) = 𝐾)
107106fveq1d 6875 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝐷‘𝐼)‘(𝑠 ∪ 𝑡)) = (𝐾‘(𝑠 ∪ 𝑡)))
108105, 107syl 18 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → ((𝐷‘𝐼)‘(𝑠 ∪ 𝑡)) = (𝐾‘(𝑠 ∪ 𝑡)))
109104, 108eqtr3d 2797 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)))) = (𝐾‘(𝑠 ∪ 𝑡)))
110 simprl 783 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵)
111 eqid 2760 . . . . . . . . . . 11 ((𝐷‘𝐼)‘𝑠) = ((𝐷‘𝐼)‘𝑠)
11265, 12, 92, 93, 94, 110, 111dssmapfv3d 44963 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → ((𝐷‘𝐼)‘𝑠) = (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠))))
113106fveq1d 6875 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝐷‘𝐼)‘𝑠) = (𝐾‘𝑠))
114105, 113syl 18 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → ((𝐷‘𝐼)‘𝑠) = (𝐾‘𝑠))
115112, 114eqtr3d 2797 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠))) = (𝐾‘𝑠))
116 simprr 785 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)
117 eqid 2760 . . . . . . . . . . 11 ((𝐷‘𝐼)‘𝑡) = ((𝐷‘𝐼)‘𝑡)
11865, 12, 92, 93, 94, 116, 117dssmapfv3d 44963 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → ((𝐷‘𝐼)‘𝑡) = (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))))
119106fveq1d 6875 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝐷‘𝐼)‘𝑡) = (𝐾‘𝑡))
120105, 119syl 18 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → ((𝐷‘𝐼)‘𝑡) = (𝐾‘𝑡))
121118, 120eqtr3d 2797 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))) = (𝐾‘𝑡))
122115, 121uneq12d 4115 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → ((𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠))) ∪ (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡)))) = ((𝐾‘𝑠) ∪ (𝐾‘𝑡)))
123109, 122sseq12d 3963 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ V ∧ 𝐼 ∈ (𝒫 𝐵 ↑m 𝒫 𝐵)) ∧ (𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵)) → ((𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)))) ⊆ ((𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠))) ∪ (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡)))) ↔ (𝐾‘(𝑠 ∪ 𝑡)) ⊆ ((𝐾‘𝑠) ∪ (𝐾‘𝑡))))
12464, 88, 89, 90, 91, 123syl32anc 1405 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡)) → ((𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡)))) ⊆ ((𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠))) ∪ (𝐵 ∖ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡)))) ↔ (𝐾‘(𝑠 ∪ 𝑡)) ⊆ ((𝐾‘𝑠) ∪ (𝐾‘𝑡))))
12584, 87, 1243bitrd 308 . . . . 5 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡)) → (((𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑠)) ∩ (𝐼‘(𝐵 ∖ 𝑡))) ⊆ (𝐼‘(𝐵 ∖ (𝑠 ∪ 𝑡))) ↔ (𝐾‘(𝑠 ∪ 𝑡)) ⊆ ((𝐾‘𝑠) ∪ (𝐾‘𝑡))))
12655, 63, 1253bitrd 308 . . . 4 (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑏 = (𝐵 ∖ 𝑡)) → (((𝐼‘𝑎) ∩ (𝐼‘𝑏)) ⊆ (𝐼‘(𝑎 ∩ 𝑏)) ↔ (𝐾‘(𝑠 ∪ 𝑡)) ⊆ ((𝐾‘𝑠) ∪ (𝐾‘𝑡))))
12734, 48, 126ralxfrd2 5373 . . 3 ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ 𝒫 𝐵 ∧ 𝑎 = (𝐵 ∖ 𝑠)) → (∀𝑏 ∈ 𝒫 𝐵((𝐼‘𝑎) ∩ (𝐼‘𝑏)) ⊆ (𝐼‘(𝑎 ∩ 𝑏)) ↔ ∀𝑡 ∈ 𝒫 𝐵(𝐾‘(𝑠 ∪ 𝑡)) ⊆ ((𝐾‘𝑠) ∪ (𝐾‘𝑡))))
12817, 30, 127ralxfrd2 5373 . 2 (𝜑 → (∀𝑎 ∈ 𝒫 𝐵∀𝑏 ∈ 𝒫 𝐵((𝐼‘𝑎) ∩ (𝐼‘𝑏)) ⊆ (𝐼‘(𝑎 ∩ 𝑏)) ↔ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝐵∀𝑡 ∈ 𝒫 𝐵(𝐾‘(𝑠 ∪ 𝑡)) ⊆ ((𝐾‘𝑠) ∪ (𝐾‘𝑡))))
12911, 128bitrid 286 1 (𝜑 → (∀𝑠 ∈ 𝒫 𝐵∀𝑡 ∈ 𝒫 𝐵((𝐼‘𝑠) ∩ (𝐼‘𝑡)) ⊆ (𝐼‘(𝑠 ∩ 𝑡)) ↔ ∀𝑠 ∈ 𝒫 𝐵∀𝑡 ∈ 𝒫 𝐵(𝐾‘(𝑠 ∪ 𝑡)) ⊆ ((𝐾‘𝑠) ∪ (𝐾‘𝑡))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3076  ∃wrex 3086  Vcvv 3450   ∖ cdif 3895   ∪ cun 3896   ∩ cin 3897   ⊆ wss 3898  𝒫 cpw 4556   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ⟶wf 6523  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408   ↑m cmap 8825
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-frege1 44734
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-id 5542  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-map 8827
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