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Theorem dffi2 7963
Description: The set of finite intersections is the smallest set that contains  A and is closed under pairwise intersection. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Nov-2013.)
Assertion
Ref Expression
dffi2  |-  ( A  e.  V  ->  ( fi `  A )  = 
|^| { z  |  ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z  A. y  e.  z  (
x  i^i  y )  e.  z ) } )
Distinct variable groups:    x, y,
z, A    y, V, z
Allowed substitution hint:    V( x)

Proof of Theorem dffi2
Dummy variable  t is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elex 3066 . 2  |-  ( A  e.  V  ->  A  e.  _V )
2 vex 3060 . . . . . . . . . 10  |-  t  e. 
_V
3 elfi 7953 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( t  e.  _V  /\  A  e.  _V )  ->  ( t  e.  ( fi `  A )  <->  E. x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )
t  =  |^| x
) )
42, 3mpan 681 . . . . . . . . 9  |-  ( A  e.  _V  ->  (
t  e.  ( fi
`  A )  <->  E. x  e.  ( ~P A  i^i  Fin ) t  =  |^| x ) )
54biimpd 212 . . . . . . . 8  |-  ( A  e.  _V  ->  (
t  e.  ( fi
`  A )  ->  E. x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )
t  =  |^| x
) )
6 df-rex 2755 . . . . . . . . 9  |-  ( E. x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )
t  =  |^| x  <->  E. x ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  = 
|^| x ) )
7 fiint 7874 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( A. x  e.  z  A. y  e.  z  (
x  i^i  y )  e.  z  <->  A. x ( ( x  C_  z  /\  x  =/=  (/)  /\  x  e. 
Fin )  ->  |^| x  e.  z ) )
8 inss1 3664 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( ~P A  i^i  Fin )  C_ 
~P A
98sseli 3440 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  ->  x  e.  ~P A )
109elpwid 3973 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  ->  x  C_  A )
11103ad2ant2 1036 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( A  C_  z  /\  x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  =  |^| x )  ->  x  C_  A
)
12 simp1 1014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( A  C_  z  /\  x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  =  |^| x )  ->  A  C_  z
)
1311, 12sstrd 3454 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( A  C_  z  /\  x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  =  |^| x )  ->  x  C_  z
)
14 eqvisset 3065 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( t  =  |^| x  ->  |^| x  e.  _V )
15 intex 4573 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( x  =/=  (/)  <->  |^| x  e.  _V )
1614, 15sylibr 217 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( t  =  |^| x  ->  x  =/=  (/) )
17163ad2ant3 1037 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( A  C_  z  /\  x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  =  |^| x )  ->  x  =/=  (/) )
18 inss2 3665 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ~P A  i^i  Fin )  C_ 
Fin
1918sseli 3440 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  ->  x  e.  Fin )
20193ad2ant2 1036 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( A  C_  z  /\  x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  =  |^| x )  ->  x  e.  Fin )
2113, 17, 203jca 1194 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( A  C_  z  /\  x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  =  |^| x )  ->  ( x  C_  z  /\  x  =/=  (/)  /\  x  e.  Fin ) )
22213expib 1218 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( A 
C_  z  ->  (
( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  =  |^| x )  ->  (
x  C_  z  /\  x  =/=  (/)  /\  x  e. 
Fin ) ) )
23 pm2.27 40 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( x  C_  z  /\  x  =/=  (/)  /\  x  e. 
Fin )  ->  (
( ( x  C_  z  /\  x  =/=  (/)  /\  x  e.  Fin )  ->  |^| x  e.  z )  ->  |^| x  e.  z ) )
2422, 23syl6 34 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( A 
C_  z  ->  (
( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  =  |^| x )  ->  (
( ( x  C_  z  /\  x  =/=  (/)  /\  x  e.  Fin )  ->  |^| x  e.  z )  ->  |^| x  e.  z ) ) )
25 eleq1 2528 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( t  =  |^| x  -> 
( t  e.  z  <->  |^| x  e.  z
) )
2625biimprd 231 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( t  =  |^| x  -> 
( |^| x  e.  z  ->  t  e.  z ) )
2726adantl 472 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  =  |^| x )  ->  ( |^| x  e.  z  ->  t  e.  z ) )
2827a1i 11 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( A 
C_  z  ->  (
( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  =  |^| x )  ->  ( |^| x  e.  z  ->  t  e.  z ) ) )
2924, 28syldd 68 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( A 
C_  z  ->  (
( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  =  |^| x )  ->  (
( ( x  C_  z  /\  x  =/=  (/)  /\  x  e.  Fin )  ->  |^| x  e.  z )  ->  t  e.  z ) ) )
3029com23 81 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( A 
C_  z  ->  (
( ( x  C_  z  /\  x  =/=  (/)  /\  x  e.  Fin )  ->  |^| x  e.  z )  ->  (
( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  =  |^| x )  ->  t  e.  z ) ) )
3130alimdv 1774 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( A 
C_  z  ->  ( A. x ( ( x 
C_  z  /\  x  =/=  (/)  /\  x  e. 
Fin )  ->  |^| x  e.  z )  ->  A. x
( ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  = 
|^| x )  -> 
t  e.  z ) ) )
327, 31syl5bi 225 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A 
C_  z  ->  ( A. x  e.  z  A. y  e.  z 
( x  i^i  y
)  e.  z  ->  A. x ( ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  =  |^| x )  -> 
t  e.  z ) ) )
3332imp 435 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z  A. y  e.  z  (
x  i^i  y )  e.  z )  ->  A. x
( ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  = 
|^| x )  -> 
t  e.  z ) )
34 19.23v 1829 . . . . . . . . . 10  |-  ( A. x ( ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  =  |^| x )  -> 
t  e.  z )  <-> 
( E. x ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  =  |^| x )  ->  t  e.  z ) )
3533, 34sylib 201 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z  A. y  e.  z  (
x  i^i  y )  e.  z )  ->  ( E. x ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  t  = 
|^| x )  -> 
t  e.  z ) )
366, 35syl5bi 225 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z  A. y  e.  z  (
x  i^i  y )  e.  z )  ->  ( E. x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )
t  =  |^| x  ->  t  e.  z ) )
375, 36sylan9 667 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  _V  /\  ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z  A. y  e.  z  (
x  i^i  y )  e.  z ) )  -> 
( t  e.  ( fi `  A )  ->  t  e.  z ) )
3837ssrdv 3450 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  _V  /\  ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z  A. y  e.  z  (
x  i^i  y )  e.  z ) )  -> 
( fi `  A
)  C_  z )
3938ex 440 . . . . 5  |-  ( A  e.  _V  ->  (
( A  C_  z  /\  A. x  e.  z 
A. y  e.  z  ( x  i^i  y
)  e.  z )  ->  ( fi `  A )  C_  z
) )
4039alrimiv 1784 . . . 4  |-  ( A  e.  _V  ->  A. z
( ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z  A. y  e.  z  ( x  i^i  y )  e.  z )  ->  ( fi `  A )  C_  z
) )
41 ssintab 4265 . . . 4  |-  ( ( fi `  A ) 
C_  |^| { z  |  ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z 
A. y  e.  z  ( x  i^i  y
)  e.  z ) }  <->  A. z ( ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z  A. y  e.  z  (
x  i^i  y )  e.  z )  ->  ( fi `  A )  C_  z ) )
4240, 41sylibr 217 . . 3  |-  ( A  e.  _V  ->  ( fi `  A )  C_  |^|
{ z  |  ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z  A. y  e.  z  (
x  i^i  y )  e.  z ) } )
43 ssfii 7959 . . . . 5  |-  ( A  e.  _V  ->  A  C_  ( fi `  A
) )
44 fiin 7962 . . . . . . 7  |-  ( ( x  e.  ( fi
`  A )  /\  y  e.  ( fi `  A ) )  -> 
( x  i^i  y
)  e.  ( fi
`  A ) )
4544rgen2a 2827 . . . . . 6  |-  A. x  e.  ( fi `  A
) A. y  e.  ( fi `  A
) ( x  i^i  y )  e.  ( fi `  A )
4645a1i 11 . . . . 5  |-  ( A  e.  _V  ->  A. x  e.  ( fi `  A
) A. y  e.  ( fi `  A
) ( x  i^i  y )  e.  ( fi `  A ) )
47 fvex 5898 . . . . . 6  |-  ( fi
`  A )  e. 
_V
48 sseq2 3466 . . . . . . 7  |-  ( z  =  ( fi `  A )  ->  ( A  C_  z  <->  A  C_  ( fi `  A ) ) )
49 eleq2 2529 . . . . . . . . 9  |-  ( z  =  ( fi `  A )  ->  (
( x  i^i  y
)  e.  z  <->  ( x  i^i  y )  e.  ( fi `  A ) ) )
5049raleqbi1dv 3007 . . . . . . . 8  |-  ( z  =  ( fi `  A )  ->  ( A. y  e.  z 
( x  i^i  y
)  e.  z  <->  A. y  e.  ( fi `  A
) ( x  i^i  y )  e.  ( fi `  A ) ) )
5150raleqbi1dv 3007 . . . . . . 7  |-  ( z  =  ( fi `  A )  ->  ( A. x  e.  z  A. y  e.  z 
( x  i^i  y
)  e.  z  <->  A. x  e.  ( fi `  A
) A. y  e.  ( fi `  A
) ( x  i^i  y )  e.  ( fi `  A ) ) )
5248, 51anbi12d 722 . . . . . 6  |-  ( z  =  ( fi `  A )  ->  (
( A  C_  z  /\  A. x  e.  z 
A. y  e.  z  ( x  i^i  y
)  e.  z )  <-> 
( A  C_  ( fi `  A )  /\  A. x  e.  ( fi
`  A ) A. y  e.  ( fi `  A ) ( x  i^i  y )  e.  ( fi `  A
) ) ) )
5347, 52elab 3197 . . . . 5  |-  ( ( fi `  A )  e.  { z  |  ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z 
A. y  e.  z  ( x  i^i  y
)  e.  z ) }  <->  ( A  C_  ( fi `  A )  /\  A. x  e.  ( fi `  A
) A. y  e.  ( fi `  A
) ( x  i^i  y )  e.  ( fi `  A ) ) )
5443, 46, 53sylanbrc 675 . . . 4  |-  ( A  e.  _V  ->  ( fi `  A )  e. 
{ z  |  ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z  A. y  e.  z  (
x  i^i  y )  e.  z ) } )
55 intss1 4263 . . . 4  |-  ( ( fi `  A )  e.  { z  |  ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z 
A. y  e.  z  ( x  i^i  y
)  e.  z ) }  ->  |^| { z  |  ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z  A. y  e.  z  ( x  i^i  y )  e.  z ) }  C_  ( fi `  A ) )
5654, 55syl 17 . . 3  |-  ( A  e.  _V  ->  |^| { z  |  ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z  A. y  e.  z  ( x  i^i  y )  e.  z ) }  C_  ( fi `  A ) )
5742, 56eqssd 3461 . 2  |-  ( A  e.  _V  ->  ( fi `  A )  = 
|^| { z  |  ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z  A. y  e.  z  (
x  i^i  y )  e.  z ) } )
581, 57syl 17 1  |-  ( A  e.  V  ->  ( fi `  A )  = 
|^| { z  |  ( A  C_  z  /\  A. x  e.  z  A. y  e.  z  (
x  i^i  y )  e.  z ) } )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 189    /\ wa 375    /\ w3a 991   A.wal 1453    = wceq 1455   E.wex 1674    e. wcel 1898   {cab 2448    =/= wne 2633   A.wral 2749   E.wrex 2750   _Vcvv 3057    i^i cin 3415    C_ wss 3416   (/)c0 3743   ~Pcpw 3963   |^|cint 4248   ` cfv 5601   Fincfn 7595   ficfi 7950
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1680  ax-4 1693  ax-5 1769  ax-6 1816  ax-7 1862  ax-8 1900  ax-9 1907  ax-10 1926  ax-11 1931  ax-12 1944  ax-13 2102  ax-ext 2442  ax-sep 4539  ax-nul 4548  ax-pow 4595  ax-pr 4653  ax-un 6610
This theorem depends on definitions:  df-bi 190  df-or 376  df-an 377  df-3or 992  df-3an 993  df-tru 1458  df-ex 1675  df-nf 1679  df-sb 1809  df-eu 2314  df-mo 2315  df-clab 2449  df-cleq 2455  df-clel 2458  df-nfc 2592  df-ne 2635  df-ral 2754  df-rex 2755  df-reu 2756  df-rab 2758  df-v 3059  df-sbc 3280  df-csb 3376  df-dif 3419  df-un 3421  df-in 3423  df-ss 3430  df-pss 3432  df-nul 3744  df-if 3894  df-pw 3965  df-sn 3981  df-pr 3983  df-tp 3985  df-op 3987  df-uni 4213  df-int 4249  df-iun 4294  df-br 4417  df-opab 4476  df-mpt 4477  df-tr 4512  df-eprel 4764  df-id 4768  df-po 4774  df-so 4775  df-fr 4812  df-we 4814  df-xp 4859  df-rel 4860  df-cnv 4861  df-co 4862  df-dm 4863  df-rn 4864  df-res 4865  df-ima 4866  df-pred 5399  df-ord 5445  df-on 5446  df-lim 5447  df-suc 5448  df-iota 5565  df-fun 5603  df-fn 5604  df-f 5605  df-f1 5606  df-fo 5607  df-f1o 5608  df-fv 5609  df-ov 6318  df-oprab 6319  df-mpt2 6320  df-om 6720  df-wrecs 7054  df-recs 7116  df-rdg 7154  df-1o 7208  df-oadd 7212  df-er 7389  df-en 7596  df-fin 7599  df-fi 7951
This theorem is referenced by:  fiss  7964  inficl  7965  dffi3  7971  fbssfi  20901
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