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Theorem fnejoin2 31096
Description: Join of equivalence classes under the fineness relation-part two. (Contributed by Jeff Hankins, 8-Oct-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 12-Sep-2015.)
Assertion
Ref Expression
fnejoin2  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  -> 
( if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) Fne T  <->  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) ) )
Distinct variable groups:    x, y, S    x, V    x, X, y    x, T
Allowed substitution hints:    T( y)    V( y)

Proof of Theorem fnejoin2
StepHypRef Expression
1 unisng 4206 . . . . . . . . 9  |-  ( X  e.  V  ->  U. { X }  =  X
)
21eqcomd 2477 . . . . . . . 8  |-  ( X  e.  V  ->  X  =  U. { X }
)
32adantr 472 . . . . . . 7  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  ->  X  =  U. { X } )
4 iftrue 3878 . . . . . . . . 9  |-  ( S  =  (/)  ->  if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
)  =  { X } )
54unieqd 4200 . . . . . . . 8  |-  ( S  =  (/)  ->  U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
)  =  U. { X } )
65eqeq2d 2481 . . . . . . 7  |-  ( S  =  (/)  ->  ( X  =  U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
)  <->  X  =  U. { X } ) )
73, 6syl5ibrcom 230 . . . . . 6  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  -> 
( S  =  (/)  ->  X  =  U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
) ) )
8 n0 3732 . . . . . . 7  |-  ( S  =/=  (/)  <->  E. x  x  e.  S )
9 unieq 4198 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  x  ->  U. y  =  U. x )
109eqeq2d 2481 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  =  x  ->  ( X  =  U. y  <->  X  =  U. x ) )
1110rspccva 3135 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( A. y  e.  S  X  =  U. y  /\  x  e.  S
)  ->  X  =  U. x )
12113adant1 1048 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y  /\  x  e.  S )  ->  X  =  U. x )
13 fnejoin1 31095 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y  /\  x  e.  S )  ->  x Fne if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) )
14 eqid 2471 . . . . . . . . . . . 12  |-  U. x  =  U. x
15 eqid 2471 . . . . . . . . . . . 12  |-  U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
)  =  U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
)
1614, 15fnebas 31071 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x Fne if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S )  ->  U. x  =  U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) )
1713, 16syl 17 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y  /\  x  e.  S )  ->  U. x  =  U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) )
1812, 17eqtrd 2505 . . . . . . . . 9  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y  /\  x  e.  S )  ->  X  =  U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) )
19183expia 1233 . . . . . . . 8  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  -> 
( x  e.  S  ->  X  =  U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
) ) )
2019exlimdv 1787 . . . . . . 7  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  -> 
( E. x  x  e.  S  ->  X  =  U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) ) )
218, 20syl5bi 225 . . . . . 6  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  -> 
( S  =/=  (/)  ->  X  =  U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) ) )
227, 21pm2.61dne 2729 . . . . 5  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  ->  X  =  U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
) )
23 eqid 2471 . . . . . 6  |-  U. T  =  U. T
2415, 23fnebas 31071 . . . . 5  |-  ( if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) Fne T  ->  U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S )  =  U. T )
2522, 24sylan9eq 2525 . . . 4  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y
)  /\  if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
) Fne T )  ->  X  =  U. T )
2625ex 441 . . 3  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  -> 
( if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) Fne T  ->  X  =  U. T ) )
27 fnetr 31078 . . . . . . 7  |-  ( ( x Fne if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
)  /\  if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
) Fne T )  ->  x Fne T
)
2827ex 441 . . . . . 6  |-  ( x Fne if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S )  ->  ( if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
) Fne T  ->  x Fne T ) )
2913, 28syl 17 . . . . 5  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y  /\  x  e.  S )  ->  ( if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) Fne T  ->  x Fne T ) )
30293expa 1231 . . . 4  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y
)  /\  x  e.  S )  ->  ( if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) Fne T  ->  x Fne T ) )
3130ralrimdva 2812 . . 3  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  -> 
( if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) Fne T  ->  A. x  e.  S  x Fne T ) )
3226, 31jcad 542 . 2  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  -> 
( if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) Fne T  ->  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) ) )
3322adantr 472 . . . . 5  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y
)  /\  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) )  ->  X  =  U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
) )
34 simprl 772 . . . . 5  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y
)  /\  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) )  ->  X  =  U. T )
3533, 34eqtr3d 2507 . . . 4  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y
)  /\  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) )  ->  U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S )  = 
U. T )
36 sseq1 3439 . . . . 5  |-  ( { X }  =  if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S )  ->  ( { X }  C_  ( topGen `
 T )  <->  if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
)  C_  ( topGen `  T ) ) )
37 sseq1 3439 . . . . 5  |-  ( U. S  =  if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
)  ->  ( U. S  C_  ( topGen `  T
)  <->  if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S )  C_  ( topGen `  T )
) )
38 elex 3040 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( X  e.  V  ->  X  e.  _V )
3938ad2antrr 740 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y
)  /\  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) )  ->  X  e.  _V )
4034, 39eqeltrrd 2550 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y
)  /\  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) )  ->  U. T  e.  _V )
41 uniexb 6620 . . . . . . . . . 10  |-  ( T  e.  _V  <->  U. T  e. 
_V )
4240, 41sylibr 217 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y
)  /\  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) )  ->  T  e.  _V )
43 ssid 3437 . . . . . . . . 9  |-  T  C_  T
44 eltg3i 20053 . . . . . . . . 9  |-  ( ( T  e.  _V  /\  T  C_  T )  ->  U. T  e.  ( topGen `
 T ) )
4542, 43, 44sylancl 675 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y
)  /\  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) )  ->  U. T  e.  ( topGen `
 T ) )
4634, 45eqeltrd 2549 . . . . . . 7  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y
)  /\  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) )  ->  X  e.  ( topGen `  T ) )
4746snssd 4108 . . . . . 6  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y
)  /\  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) )  ->  { X }  C_  ( topGen `
 T ) )
4847adantr 472 . . . . 5  |-  ( ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  /\  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) )  /\  S  =  (/) )  ->  { X }  C_  ( topGen `  T )
)
49 simplrr 779 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  /\  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) )  /\  -.  S  =  (/) )  ->  A. x  e.  S  x Fne T )
50 fnetg 31072 . . . . . . . 8  |-  ( x Fne T  ->  x  C_  ( topGen `  T )
)
5150ralimi 2796 . . . . . . 7  |-  ( A. x  e.  S  x Fne T  ->  A. x  e.  S  x  C_  ( topGen `
 T ) )
5249, 51syl 17 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  /\  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) )  /\  -.  S  =  (/) )  ->  A. x  e.  S  x  C_  ( topGen `
 T ) )
53 unissb 4221 . . . . . 6  |-  ( U. S  C_  ( topGen `  T
)  <->  A. x  e.  S  x  C_  ( topGen `  T
) )
5452, 53sylibr 217 . . . . 5  |-  ( ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  /\  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) )  /\  -.  S  =  (/) )  ->  U. S  C_  ( topGen `  T )
)
5536, 37, 48, 54ifbothda 3907 . . . 4  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y
)  /\  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) )  ->  if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S )  C_  ( topGen `
 T ) )
5615, 23isfne4 31067 . . . 4  |-  ( if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) Fne T  <->  ( U. if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S )  =  U. T  /\  if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S )  C_  ( topGen `
 T ) ) )
5735, 55, 56sylanbrc 677 . . 3  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y
)  /\  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) )  ->  if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) Fne T
)
5857ex 441 . 2  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  -> 
( ( X  = 
U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T )  ->  if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S
) Fne T ) )
5932, 58impbid 195 1  |-  ( ( X  e.  V  /\  A. y  e.  S  X  =  U. y )  -> 
( if ( S  =  (/) ,  { X } ,  U. S ) Fne T  <->  ( X  =  U. T  /\  A. x  e.  S  x Fne T ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 189    /\ wa 376    /\ w3a 1007    = wceq 1452   E.wex 1671    e. wcel 1904    =/= wne 2641   A.wral 2756   _Vcvv 3031    C_ wss 3390   (/)c0 3722   ifcif 3872   {csn 3959   U.cuni 4190   class class class wbr 4395   ` cfv 5589   topGenctg 15414   Fnecfne 31063
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1677  ax-4 1690  ax-5 1766  ax-6 1813  ax-7 1859  ax-8 1906  ax-9 1913  ax-10 1932  ax-11 1937  ax-12 1950  ax-13 2104  ax-ext 2451  ax-sep 4518  ax-nul 4527  ax-pow 4579  ax-pr 4639  ax-un 6602
This theorem depends on definitions:  df-bi 190  df-or 377  df-an 378  df-3an 1009  df-tru 1455  df-ex 1672  df-nf 1676  df-sb 1806  df-eu 2323  df-mo 2324  df-clab 2458  df-cleq 2464  df-clel 2467  df-nfc 2601  df-ne 2643  df-ral 2761  df-rex 2762  df-rab 2765  df-v 3033  df-sbc 3256  df-dif 3393  df-un 3395  df-in 3397  df-ss 3404  df-nul 3723  df-if 3873  df-pw 3944  df-sn 3960  df-pr 3962  df-op 3966  df-uni 4191  df-iun 4271  df-br 4396  df-opab 4455  df-mpt 4456  df-id 4754  df-xp 4845  df-rel 4846  df-cnv 4847  df-co 4848  df-dm 4849  df-iota 5553  df-fun 5591  df-fv 5597  df-topgen 15420  df-fne 31064
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