Theorem trfil3 24115

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 24114	. 2 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑌) → ((𝐿 ↾t 𝐴) ∈ (Fil‘𝐴) ↔ ∀𝑣 ∈ 𝐿 (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅))
2		dfral2 3115	. . 3 ⊢ (∀𝑣 ∈ 𝐿 (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ ¬ ∃𝑣 ∈ 𝐿 ¬ (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅)
3		nne 2961	. . . . . . . 8 ⊢ (¬ (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ (𝑣 ∩ 𝐴) = ∅)
4		filelss 24079	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝑣 ∈ 𝐿) → 𝑣 ⊆ 𝑌)
5		reldisj 4409	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑣 ⊆ 𝑌 → ((𝑣 ∩ 𝐴) = ∅ ↔ 𝑣 ⊆ (𝑌 ∖ 𝐴)))
6	4, 5	syl 18	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝑣 ∈ 𝐿) → ((𝑣 ∩ 𝐴) = ∅ ↔ 𝑣 ⊆ (𝑌 ∖ 𝐴)))
7	3, 6	bitrid 286	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝑣 ∈ 𝐿) → (¬ (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ 𝑣 ⊆ (𝑌 ∖ 𝐴)))
8	7	rexbidva 3186	. . . . . 6 ⊢ (𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) → (∃𝑣 ∈ 𝐿 ¬ (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ ∃𝑣 ∈ 𝐿 𝑣 ⊆ (𝑌 ∖ 𝐴)))
9	8	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑌) → (∃𝑣 ∈ 𝐿 ¬ (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ ∃𝑣 ∈ 𝐿 𝑣 ⊆ (𝑌 ∖ 𝐴)))
10		difssd 4087	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ⊆ 𝑌 → (𝑌 ∖ 𝐴) ⊆ 𝑌)
11		elfilss 24103	. . . . . 6 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ (𝑌 ∖ 𝐴) ⊆ 𝑌) → ((𝑌 ∖ 𝐴) ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑣 ∈ 𝐿 𝑣 ⊆ (𝑌 ∖ 𝐴)))
12	10, 11	sylan2 605	. . . . 5 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑌) → ((𝑌 ∖ 𝐴) ∈ 𝐿 ↔ ∃𝑣 ∈ 𝐿 𝑣 ⊆ (𝑌 ∖ 𝐴)))
13	9, 12	bitr4d 285	. . . 4 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑌) → (∃𝑣 ∈ 𝐿 ¬ (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ (𝑌 ∖ 𝐴) ∈ 𝐿))
14	13	notbid 321	. . 3 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑌) → (¬ ∃𝑣 ∈ 𝐿 ¬ (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ ¬ (𝑌 ∖ 𝐴) ∈ 𝐿))
15	2, 14	bitrid 286	. 2 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑌) → (∀𝑣 ∈ 𝐿 (𝑣 ∩ 𝐴) ≠ ∅ ↔ ¬ (𝑌 ∖ 𝐴) ∈ 𝐿))
16	1, 15	bitrd 282	1 ⊢ ((𝐿 ∈ (Fil‘𝑌) ∧ 𝐴 ⊆ 𝑌) → ((𝐿 ↾t 𝐴) ∈ (Fil‘𝐴) ↔ ¬ (𝑌 ∖ 𝐴) ∈ 𝐿))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2957  ∀wral 3078  ∃wrex 3088   ∖ cdif 3899   ∩ cin 3901   ⊆ wss 3902  ∅c0 4282  ‘cfv 6537  (class class class)co 7416   ↾_t crest 17509  Filcfil 24072

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 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7739

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 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-nel 3064  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-id 5554  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-rest 17511  df-fbas 21583  df-fg 21584  df-fil 24073

This theorem is used by:  fgtr  24117  trufil  24137  flimrest  24210  fclsrest  24251  cfilres  25525  relcmpcmet  25547