MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  supfil Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem supfil 24033
Description: The supersets of a nonempty set which are also subsets of a given base set form a filter. (Contributed by Jeff Hankins, 12-Nov-2009.) (Revised by Stefan O'Rear, 7-Aug-2015.)
Assertion
Ref Expression
supfil ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴𝐵𝑥} ∈ (Fil‘𝐴))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵
Allowed substitution hint:   𝑉(𝑥)

Proof of Theorem supfil
Dummy variables 𝑤 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 sseq2 3964 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → (𝐵𝑥𝐵𝑦))
21elrab 3651 . . . 4 (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴𝐵𝑥} ↔ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴𝐵𝑦))
3 velpw 4568 . . . . 5 (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴𝑦𝐴)
43anbi1i 635 . . . 4 ((𝑦 ∈ 𝒫 𝐴𝐵𝑦) ↔ (𝑦𝐴𝐵𝑦))
52, 4bitri 278 . . 3 (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴𝐵𝑥} ↔ (𝑦𝐴𝐵𝑦))
65a1i 11 . 2 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴𝐵𝑥} ↔ (𝑦𝐴𝐵𝑦)))
7 simp1 1154 . 2 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → 𝐴𝑉)
8 simp2 1155 . . 3 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → 𝐵𝐴)
9 sseq2 3964 . . . . 5 (𝑦 = 𝐴 → (𝐵𝑦𝐵𝐴))
109sbcieg 3784 . . . 4 (𝐴𝑉 → ([𝐴 / 𝑦]𝐵𝑦𝐵𝐴))
117, 10syl 18 . . 3 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → ([𝐴 / 𝑦]𝐵𝑦𝐵𝐴))
128, 11mpbird 260 . 2 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → [𝐴 / 𝑦]𝐵𝑦)
13 ss0 4360 . . . . 5 (𝐵 ⊆ ∅ → 𝐵 = ∅)
1413necon3ai 2983 . . . 4 (𝐵 ≠ ∅ → ¬ 𝐵 ⊆ ∅)
15143ad2ant3 1153 . . 3 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → ¬ 𝐵 ⊆ ∅)
16 0ex 5271 . . . 4 ∅ ∈ V
17 sseq2 3964 . . . 4 (𝑦 = ∅ → (𝐵𝑦𝐵 ⊆ ∅))
1816, 17sbcie 3786 . . 3 ([∅ / 𝑦]𝐵𝑦𝐵 ⊆ ∅)
1915, 18sylnibr 332 . 2 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → ¬ [∅ / 𝑦]𝐵𝑦)
20 sstr 3946 . . . . 5 ((𝐵𝑤𝑤𝑧) → 𝐵𝑧)
2120expcom 418 . . . 4 (𝑤𝑧 → (𝐵𝑤𝐵𝑧))
22 vex 3459 . . . . 5 𝑤 ∈ V
23 sseq2 3964 . . . . 5 (𝑦 = 𝑤 → (𝐵𝑦𝐵𝑤))
2422, 23sbcie 3786 . . . 4 ([𝑤 / 𝑦]𝐵𝑦𝐵𝑤)
25 vex 3459 . . . . 5 𝑧 ∈ V
26 sseq2 3964 . . . . 5 (𝑦 = 𝑧 → (𝐵𝑦𝐵𝑧))
2725, 26sbcie 3786 . . . 4 ([𝑧 / 𝑦]𝐵𝑦𝐵𝑧)
2821, 24, 273imtr4g 299 . . 3 (𝑤𝑧 → ([𝑤 / 𝑦]𝐵𝑦[𝑧 / 𝑦]𝐵𝑦))
29283ad2ant3 1153 . 2 (((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑧𝐴𝑤𝑧) → ([𝑤 / 𝑦]𝐵𝑦[𝑧 / 𝑦]𝐵𝑦))
30 ssin 4192 . . . . . 6 ((𝐵𝑧𝐵𝑤) ↔ 𝐵 ⊆ (𝑧𝑤))
3130biimpi 219 . . . . 5 ((𝐵𝑧𝐵𝑤) → 𝐵 ⊆ (𝑧𝑤))
3227, 24, 31syl2anb 609 . . . 4 (([𝑧 / 𝑦]𝐵𝑦[𝑤 / 𝑦]𝐵𝑦) → 𝐵 ⊆ (𝑧𝑤))
3325inex1 5287 . . . . 5 (𝑧𝑤) ∈ V
34 sseq2 3964 . . . . 5 (𝑦 = (𝑧𝑤) → (𝐵𝑦𝐵 ⊆ (𝑧𝑤)))
3533, 34sbcie 3786 . . . 4 ([(𝑧𝑤) / 𝑦]𝐵𝑦𝐵 ⊆ (𝑧𝑤))
3632, 35sylibr 237 . . 3 (([𝑧 / 𝑦]𝐵𝑦[𝑤 / 𝑦]𝐵𝑦) → [(𝑧𝑤) / 𝑦]𝐵𝑦)
3736a1i 11 . 2 (((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑧𝐴𝑤𝐴) → (([𝑧 / 𝑦]𝐵𝑦[𝑤 / 𝑦]𝐵𝑦) → [(𝑧𝑤) / 𝑦]𝐵𝑦))
386, 7, 12, 19, 29, 37isfild 23996 1 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴𝐵𝑥} ∈ (Fil‘𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 400  w3a 1103  wcel 2143  wne 2958  {crab 3416  [wsbc 3745  cin 3905  wss 3906  c0 4287  𝒫 cpw 4563  cfv 6538  Filcfil 23983
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-sep 5258  ax-nul 5270  ax-pow 5338  ax-pr 5406
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3746  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-nul 4288  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4591  df-pr 4593  df-op 4597  df-uni 4874  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-id 5558  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fv 6546  df-fbas 21500  df-fil 23984
This theorem is referenced by:  fclscf  24163  flimfnfcls  24166
  Copyright terms: Public domain W3C validator