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

Theorem supfil 23924
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 4035 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → (𝐵𝑥𝐵𝑦))
21elrab 3708 . . . 4 (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴𝐵𝑥} ↔ (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴𝐵𝑦))
3 velpw 4627 . . . . 5 (𝑦 ∈ 𝒫 𝐴𝑦𝐴)
43anbi1i 623 . . . 4 ((𝑦 ∈ 𝒫 𝐴𝐵𝑦) ↔ (𝑦𝐴𝐵𝑦))
52, 4bitri 275 . . 3 (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴𝐵𝑥} ↔ (𝑦𝐴𝐵𝑦))
65a1i 11 . 2 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴𝐵𝑥} ↔ (𝑦𝐴𝐵𝑦)))
7 simp1 1136 . 2 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → 𝐴𝑉)
8 simp2 1137 . . 3 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → 𝐵𝐴)
9 sseq2 4035 . . . . 5 (𝑦 = 𝐴 → (𝐵𝑦𝐵𝐴))
109sbcieg 3845 . . . 4 (𝐴𝑉 → ([𝐴 / 𝑦]𝐵𝑦𝐵𝐴))
117, 10syl 17 . . 3 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → ([𝐴 / 𝑦]𝐵𝑦𝐵𝐴))
128, 11mpbird 257 . 2 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → [𝐴 / 𝑦]𝐵𝑦)
13 ss0 4425 . . . . 5 (𝐵 ⊆ ∅ → 𝐵 = ∅)
1413necon3ai 2971 . . . 4 (𝐵 ≠ ∅ → ¬ 𝐵 ⊆ ∅)
15143ad2ant3 1135 . . 3 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → ¬ 𝐵 ⊆ ∅)
16 0ex 5325 . . . 4 ∅ ∈ V
17 sseq2 4035 . . . 4 (𝑦 = ∅ → (𝐵𝑦𝐵 ⊆ ∅))
1816, 17sbcie 3848 . . 3 ([∅ / 𝑦]𝐵𝑦𝐵 ⊆ ∅)
1915, 18sylnibr 329 . 2 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → ¬ [∅ / 𝑦]𝐵𝑦)
20 sstr 4017 . . . . 5 ((𝐵𝑤𝑤𝑧) → 𝐵𝑧)
2120expcom 413 . . . 4 (𝑤𝑧 → (𝐵𝑤𝐵𝑧))
22 vex 3492 . . . . 5 𝑤 ∈ V
23 sseq2 4035 . . . . 5 (𝑦 = 𝑤 → (𝐵𝑦𝐵𝑤))
2422, 23sbcie 3848 . . . 4 ([𝑤 / 𝑦]𝐵𝑦𝐵𝑤)
25 vex 3492 . . . . 5 𝑧 ∈ V
26 sseq2 4035 . . . . 5 (𝑦 = 𝑧 → (𝐵𝑦𝐵𝑧))
2725, 26sbcie 3848 . . . 4 ([𝑧 / 𝑦]𝐵𝑦𝐵𝑧)
2821, 24, 273imtr4g 296 . . 3 (𝑤𝑧 → ([𝑤 / 𝑦]𝐵𝑦[𝑧 / 𝑦]𝐵𝑦))
29283ad2ant3 1135 . 2 (((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) ∧ 𝑧𝐴𝑤𝑧) → ([𝑤 / 𝑦]𝐵𝑦[𝑧 / 𝑦]𝐵𝑦))
30 ssin 4260 . . . . . 6 ((𝐵𝑧𝐵𝑤) ↔ 𝐵 ⊆ (𝑧𝑤))
3130biimpi 216 . . . . 5 ((𝐵𝑧𝐵𝑤) → 𝐵 ⊆ (𝑧𝑤))
3227, 24, 31syl2anb 597 . . . 4 (([𝑧 / 𝑦]𝐵𝑦[𝑤 / 𝑦]𝐵𝑦) → 𝐵 ⊆ (𝑧𝑤))
3325inex1 5335 . . . . 5 (𝑧𝑤) ∈ V
34 sseq2 4035 . . . . 5 (𝑦 = (𝑧𝑤) → (𝐵𝑦𝐵 ⊆ (𝑧𝑤)))
3533, 34sbcie 3848 . . . 4 ([(𝑧𝑤) / 𝑦]𝐵𝑦𝐵 ⊆ (𝑧𝑤))
3632, 35sylibr 234 . . 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 23887 1 ((𝐴𝑉𝐵𝐴𝐵 ≠ ∅) → {𝑥 ∈ 𝒫 𝐴𝐵𝑥} ∈ (Fil‘𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1087  wcel 2108  wne 2946  {crab 3443  [wsbc 3804  cin 3975  wss 3976  c0 4352  𝒫 cpw 4622  cfv 6573  Filcfil 23874
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-nel 3053  df-ral 3068  df-rex 3077  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-id 5593  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fv 6581  df-fbas 21384  df-fil 23875
This theorem is referenced by:  fclscf  24054  flimfnfcls  24057
  Copyright terms: Public domain W3C validator