Theorem unissb 4870

Description: Relationship involving membership, subset, and union. Exercise 5 of [Enderton] p. 26 and its converse. (Contributed by NM, 20-Sep-2003.)

Assertion

Ref	Expression
unissb	⊢ (∪ 𝐴 ⊆ 𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ⊆ 𝐵)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵

Proof of Theorem unissb

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eluni 4839	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ∪ 𝐴 ↔ ∃𝑥(𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴))
2	1	imbi1i 349	. . . . 5 ⊢ ((𝑦 ∈ ∪ 𝐴 → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ (∃𝑥(𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵))
3		19.23v 1946	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ (∃𝑥(𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵))
4	2, 3	bitr4i 277	. . . 4 ⊢ ((𝑦 ∈ ∪ 𝐴 → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑥((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵))
5	4	albii 1823	. . 3 ⊢ (∀𝑦(𝑦 ∈ ∪ 𝐴 → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑦∀𝑥((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵))
6		alcom 2158	. . . 4 ⊢ (∀𝑦∀𝑥((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑥∀𝑦((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵))
7		19.21v 1943	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑦(𝑥 ∈ 𝐴 → (𝑦 ∈ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐵)) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 → ∀𝑦(𝑦 ∈ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐵)))
8		impexp 450	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ (𝑦 ∈ 𝑥 → (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑦 ∈ 𝐵)))
9		bi2.04 388	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝑥 → (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑦 ∈ 𝐵)) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 → (𝑦 ∈ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐵)))
10	8, 9	bitri 274	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 → (𝑦 ∈ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐵)))
11	10	albii 1823	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑦((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑦(𝑥 ∈ 𝐴 → (𝑦 ∈ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐵)))
12		dfss2 3903	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ⊆ 𝐵 ↔ ∀𝑦(𝑦 ∈ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐵))
13	12	imbi2i 335	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥 ⊆ 𝐵) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 → ∀𝑦(𝑦 ∈ 𝑥 → 𝑦 ∈ 𝐵)))
14	7, 11, 13	3bitr4i 302	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥 ⊆ 𝐵))
15	14	albii 1823	. . . 4 ⊢ (∀𝑥∀𝑦((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥 ⊆ 𝐵))
16	6, 15	bitri 274	. . 3 ⊢ (∀𝑦∀𝑥((𝑦 ∈ 𝑥 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥 ⊆ 𝐵))
17	5, 16	bitri 274	. 2 ⊢ (∀𝑦(𝑦 ∈ ∪ 𝐴 → 𝑦 ∈ 𝐵) ↔ ∀𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥 ⊆ 𝐵))
18		dfss2 3903	. 2 ⊢ (∪ 𝐴 ⊆ 𝐵 ↔ ∀𝑦(𝑦 ∈ ∪ 𝐴 → 𝑦 ∈ 𝐵))
19		df-ral 3068	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ⊆ 𝐵 ↔ ∀𝑥(𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥 ⊆ 𝐵))
20	17, 18, 19	3bitr4i 302	1 ⊢ (∪ 𝐴 ⊆ 𝐵 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ⊆ 𝐵)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 395  ∀wal 1537  ∃wex 1783   ∈ wcel 2108  ∀wral 3063   ⊆ wss 3883  ∪ cuni 4836

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-11 2156  ax-ext 2709

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-tru 1542  df-ex 1784  df-sb 2069  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-ral 3068  df-v 3424  df-in 3890  df-ss 3900  df-uni 4837

This theorem is referenced by:  uniss2  4871  ssunieq  4873  sspwuni  5025  pwssb  5026  ordunisssuc  6353  sorpssuni  7563  uniordint  7628  sbthlem1  8823  ordunifi  8994  isfinite2  9002  cflim2  9950  fin23lem16  10022  fin23lem29  10028  fin1a2lem11  10097  fin1a2lem13  10099  itunitc  10108  zorng  10191  wuncval2  10434  suplem1pr  10739  suplem2pr  10740  mrcuni  17247  ipodrsfi  18172  mrelatlub  18195  subgint  18694  efgval  19238  toponmre  22152  neips  22172  neiuni  22181  alexsubALTlem2  23107  alexsubALTlem3  23108  tgpconncompeqg  23171  unidmvol  24610  tglnunirn  26813  uniinn0  30791  elrspunidl  31508  ssmxidllem  31543  locfinreflem  31692  zarclsiin  31723  zarclsint  31724  zarcmplem  31733  sxbrsigalem0  32138  dya2iocuni  32150  dya2iocucvr  32151  carsguni  32175  oldf  33968  topjoin  34481  fnejoin1  34484  fnejoin2  34485  ovoliunnfl  35746  voliunnfl  35748  volsupnfl  35749  intidl  36114  unichnidl  36116  mnuunid  41784  expanduniss  41800  salexct  43763  unilbss  46051  unilbeu  46159  ipolublem  46160  setrec1lem2  46280  setrec2fun  46284