Theorem onfrALTlem2 45140

Description: Lemma for onfrALT 45143. (Contributed by Alan Sare, 22-Jul-2012.) (Proof modification is discouraged.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
onfrALTlem2	⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → ∃𝑦 ∈ 𝑎 (𝑎 ∩ 𝑦) = ∅))

Distinct variable groups:   𝑦,𝑎   𝑥,𝑦

Proof of Theorem onfrALTlem2

Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 489	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) ∧ 𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦)) → 𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦))
2	1	2a1i 12	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → (((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) ∧ 𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦)) → 𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦))))
3		inss2 4198	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑎 ∩ 𝑦) ⊆ 𝑦
4	3	sseli 3941	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦) → 𝑧 ∈ 𝑦)
5	2, 4	syl8 77	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → (((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) ∧ 𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦)) → 𝑧 ∈ 𝑦)))
6		inss1 4197	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑎 ∩ 𝑦) ⊆ 𝑎
7	6	sseli 3941	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦) → 𝑧 ∈ 𝑎)
8	2, 7	syl8 77	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → (((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) ∧ 𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦)) → 𝑧 ∈ 𝑎)))
9		simpl 487	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → 𝑎 ⊆ On)
10		simpl 487	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → 𝑥 ∈ 𝑎)
11		ssel 3939	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑎 ⊆ On → (𝑥 ∈ 𝑎 → 𝑥 ∈ On))
12	9, 10, 11	syl2im 41	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → 𝑥 ∈ On))
13		eloni 6367	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 ∈ On → Ord 𝑥)
14	12, 13	syl6 36	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → Ord 𝑥))
15		ordtr 6371	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (Ord 𝑥 → Tr 𝑥)
16	14, 15	syl6 36	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → Tr 𝑥))
17		simpll 778	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) ∧ 𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦)) → 𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥))
18	17	2a1i 12	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → (((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) ∧ 𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦)) → 𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥))))
19		inss2 4198	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑥
20	19	sseli 3941	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) → 𝑦 ∈ 𝑥)
21	18, 20	syl8 77	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → (((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) ∧ 𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦)) → 𝑦 ∈ 𝑥)))
22		trel 5227	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (Tr 𝑥 → ((𝑧 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → 𝑧 ∈ 𝑥))
23	22	expcomd 421	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (Tr 𝑥 → (𝑦 ∈ 𝑥 → (𝑧 ∈ 𝑦 → 𝑧 ∈ 𝑥)))
24	16, 21, 5, 23	ee233 45113	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → (((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) ∧ 𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦)) → 𝑧 ∈ 𝑥)))
25		elin 3929	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ↔ (𝑧 ∈ 𝑎 ∧ 𝑧 ∈ 𝑥))
26	25	simplbi2 505	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 ∈ 𝑎 → (𝑧 ∈ 𝑥 → 𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥)))
27	8, 24, 26	ee33 45115	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → (((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) ∧ 𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦)) → 𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥))))
28		elin 3929	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑧 ∈ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) ↔ (𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ 𝑧 ∈ 𝑦))
29	28	simplbi2com 507	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 ∈ 𝑦 → (𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) → 𝑧 ∈ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦)))
30	5, 27, 29	ee33 45115	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → (((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) ∧ 𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦)) → 𝑧 ∈ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦))))
31	30	exp4a 436	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → ((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦) → 𝑧 ∈ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦)))))
32	31	ggen31 45139	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → ((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) → ∀𝑧(𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦) → 𝑧 ∈ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦)))))
33		df-ss 3930	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑎 ∩ 𝑦) ⊆ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) ↔ ∀𝑧(𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦) → 𝑧 ∈ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦)))
34	33	biimpri 231	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑧(𝑧 ∈ (𝑎 ∩ 𝑦) → 𝑧 ∈ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦)) → (𝑎 ∩ 𝑦) ⊆ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦))
35	32, 34	syl8 77	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → ((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑎 ∩ 𝑦) ⊆ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦))))
36		simpr 489	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) → ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅)
37	36	2a1i 12	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → ((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) → ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅)))
38		sseq0 4366	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑎 ∩ 𝑦) ⊆ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑎 ∩ 𝑦) = ∅)
39	38	ex 417	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 ∩ 𝑦) ⊆ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) → (((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅ → (𝑎 ∩ 𝑦) = ∅))
40	35, 37, 39	ee33 45115	. . . . 5 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → ((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑎 ∩ 𝑦) = ∅)))
41		simpl 487	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) → 𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥))
42	41	2a1i 12	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → ((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) → 𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥))))
43		inss1 4197	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑎
44	43	sseli 3941	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) → 𝑦 ∈ 𝑎)
45	42, 44	syl8 77	. . . . 5 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → ((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) → 𝑦 ∈ 𝑎)))
46		pm3.21 476	. . . . 5 ⊢ ((𝑎 ∩ 𝑦) = ∅ → (𝑦 ∈ 𝑎 → (𝑦 ∈ 𝑎 ∧ (𝑎 ∩ 𝑦) = ∅)))
47	40, 45, 46	ee33 45115	. . . 4 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → ((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑦 ∈ 𝑎 ∧ (𝑎 ∩ 𝑦) = ∅))))
48	47	alrimdv 1956	. . 3 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → ∀𝑦((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑦 ∈ 𝑎 ∧ (𝑎 ∩ 𝑦) = ∅))))
49		onfrALTlem3 45138	. . . 4 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → ∃𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥)((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅))
50		df-rex 3096	. . . 4 ⊢ (∃𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥)((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅ ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅))
51	49, 50	imbitrdi 254	. . 3 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → ∃𝑦(𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅)))
52		exim 1861	. . 3 ⊢ (∀𝑦((𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) → (𝑦 ∈ 𝑎 ∧ (𝑎 ∩ 𝑦) = ∅)) → (∃𝑦(𝑦 ∈ (𝑎 ∩ 𝑥) ∧ ((𝑎 ∩ 𝑥) ∩ 𝑦) = ∅) → ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝑎 ∧ (𝑎 ∩ 𝑦) = ∅)))
53	48, 51, 52	syl6c 71	. 2 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝑎 ∧ (𝑎 ∩ 𝑦) = ∅)))
54		df-rex 3096	. 2 ⊢ (∃𝑦 ∈ 𝑎 (𝑎 ∩ 𝑦) = ∅ ↔ ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝑎 ∧ (𝑎 ∩ 𝑦) = ∅))
55	53, 54	imbitrrdi 255	1 ⊢ ((𝑎 ⊆ On ∧ 𝑎 ≠ ∅) → ((𝑥 ∈ 𝑎 ∧ ¬ (𝑎 ∩ 𝑥) = ∅) → ∃𝑦 ∈ 𝑎 (𝑎 ∩ 𝑦) = ∅))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 400  ∀wal 1565   = wceq 1567  ∃wex 1806   ∈ wcel 2149   ≠ wne 2964  ∃wrex 3095   ∩ cin 3912   ⊆ wss 3913  ∅c0 4294  Tr wtr 5219  Ord word 6356  Oncon0 6357

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-sep 5258  ax-pr 5402

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-nul 4295  df-if 4490  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-br 5111  df-opab 5175  df-tr 5220  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-ord 6360  df-on 6361

This theorem is referenced by:  onfrALT  45143