Theorem trfil3 23896

Description: Conditions for the trace of a filter 𝐿 to be a filter. (Contributed by Stefan O'Rear, 2-Aug-2015.)

Assertion

Ref	Expression
trfil3	⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑌) → ((𝐿 ↾t 𝐴) ∈ (Fil‘𝐴) ↔ ¬ (𝑌 ∖ 𝐴) ∈ 𝐿))

Proof of Theorem trfil3

Dummy variable 𝑣 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		trfil2 23895	. 2 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑌) → ((𝐿 ↾t 𝐴) ∈ (Fil‘𝐴) ↔ ∀𝑣 ∈ 𝐿 (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅))
2		dfral2 3099	. . 3 ⊢ (∀𝑣 ∈ 𝐿 (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ ¬ ∃𝑣 ∈ 𝐿 ¬ (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅)
3		nne 2944	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ (𝑣 ∩ 𝐴) = ∅)
4		filelss 23860	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝑣 ∈ 𝐿) → 𝑣 ⊆ 𝑌)
5		reldisj 4453	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑣 ⊆ 𝑌 → ((𝑣 ∩ 𝐴) = ∅ ↔ 𝑣 ⊆ (𝑌 ∖ 𝐴)))
6	4, 5	syl 17	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝑣 ∈ 𝐿) → ((𝑣 ∩ 𝐴) = ∅ ↔ 𝑣 ⊆ (𝑌 ∖ 𝐴)))
7	3, 6	bitrid 283	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝑣 ∈ 𝐿) → (¬ (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ 𝑣 ⊆ (𝑌 ∖ 𝐴)))
8	7	rexbidva 3177	. . . . . 6 ⊢ (𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) → (∃𝑣 ∈ 𝐿 ¬ (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ ∃𝑣 ∈ 𝐿 𝑣 ⊆ (𝑌 ∖ 𝐴)))
9	8	adantr 480	. . . . 5 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑌) → (∃𝑣 ∈ 𝐿 ¬ (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ ∃𝑣 ∈ 𝐿 𝑣 ⊆ (𝑌 ∖ 𝐴)))
10		difssd 4137	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ⊆ 𝑌 → (𝑌 ∖ 𝐴) ⊆ 𝑌)
11		elfilss 23884	. . . . . 6 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ (𝑌 ∖ 𝐴) ⊆ 𝑌) → ((𝑌 ∖ 𝐴) ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑣 ∈ 𝐿 𝑣 ⊆ (𝑌 ∖ 𝐴)))
12	10, 11	sylan2 593	. . . . 5 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑌) → ((𝑌 ∖ 𝐴) ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑣 ∈ 𝐿 𝑣 ⊆ (𝑌 ∖ 𝐴)))
13	9, 12	bitr4d 282	. . . 4 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑌) → (∃𝑣 ∈ 𝐿 ¬ (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ (𝑌 ∖ 𝐴) ∈ 𝐿))
14	13	notbid 318	. . 3 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑌) → (¬ ∃𝑣 ∈ 𝐿 ¬ (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ ¬ (𝑌 ∖ 𝐴) ∈ 𝐿))
15	2, 14	bitrid 283	. 2 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑌) → (∀𝑣 ∈ 𝐿 (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ ¬ (𝑌 ∖ 𝐴) ∈ 𝐿))
16	1, 15	bitrd 279	1 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑌) → ((𝐿 ↾t 𝐴) ∈ (Fil‘𝐴) ↔ ¬ (𝑌 ∖ 𝐴) ∈ 𝐿))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2108   ≠ wne 2940  ∀wral 3061  ∃wrex 3070   ∖ cdif 3948   ∩ cin 3950   ⊆ wss 3951  ∅c0 4333  ‘cfv 6561  (class class class)co 7431   ↾_t crest 17465  Filcfil 23853

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-id 5578  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-rest 17467  df-fbas 21361  df-fg 21362  df-fil 23854

This theorem is referenced by:  fgtr  23898  trufil  23918  flimrest  23991  fclsrest  24032  cfilres  25330  relcmpcmet  25352