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Theorem trfbas2 20793
Description: Conditions for the trace of a filter base  F to be a filter base. (Contributed by Mario Carneiro, 13-Oct-2015.)
Assertion
Ref Expression
trfbas2  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  (
( Ft  A )  e.  (
fBas `  A )  <->  -.  (/)  e.  ( Ft  A ) ) )

Proof of Theorem trfbas2
Dummy variables  w  x  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 elfvdm 5844 . . . 4  |-  ( F  e.  ( fBas `  Y
)  ->  Y  e.  dom  fBas )
2 ssexg 4506 . . . . 5  |-  ( ( A  C_  Y  /\  Y  e.  dom  fBas )  ->  A  e.  _V )
32ancoms 454 . . . 4  |-  ( ( Y  e.  dom  fBas  /\  A  C_  Y )  ->  A  e.  _V )
41, 3sylan 473 . . 3  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  A  e.  _V )
5 restsspw 15266 . . . 4  |-  ( Ft  A )  C_  ~P A
65a1i 11 . . 3  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  ( Ft  A )  C_  ~P A )
7 fbasne0 20780 . . . . . 6  |-  ( F  e.  ( fBas `  Y
)  ->  F  =/=  (/) )
87adantr 466 . . . . 5  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  F  =/=  (/) )
9 n0 3707 . . . . 5  |-  ( F  =/=  (/)  <->  E. x  x  e.  F )
108, 9sylib 199 . . . 4  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  E. x  x  e.  F )
11 elrestr 15263 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  e.  _V  /\  x  e.  F )  ->  (
x  i^i  A )  e.  ( Ft  A ) )
12113expia 1207 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  e.  _V )  ->  (
x  e.  F  -> 
( x  i^i  A
)  e.  ( Ft  A ) ) )
134, 12syldan 472 . . . . . 6  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  (
x  e.  F  -> 
( x  i^i  A
)  e.  ( Ft  A ) ) )
14 ne0i 3703 . . . . . 6  |-  ( ( x  i^i  A )  e.  ( Ft  A )  ->  ( Ft  A )  =/=  (/) )
1513, 14syl6 34 . . . . 5  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  (
x  e.  F  -> 
( Ft  A )  =/=  (/) ) )
1615exlimdv 1772 . . . 4  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  ( E. x  x  e.  F  ->  ( Ft  A )  =/=  (/) ) )
1710, 16mpd 15 . . 3  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  ( Ft  A )  =/=  (/) )
18 fbasssin 20786 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  z  e.  F  /\  w  e.  F )  ->  E. x  e.  F  x  C_  (
z  i^i  w )
)
19183expb 1206 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  (
z  e.  F  /\  w  e.  F )
)  ->  E. x  e.  F  x  C_  (
z  i^i  w )
)
2019adantlr 719 . . . . . 6  |-  ( ( ( F  e.  (
fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  ->  E. x  e.  F  x  C_  ( z  i^i  w ) )
21 simplll 766 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  /\  ( x  e.  F  /\  x  C_  ( z  i^i  w ) ) )  ->  F  e.  ( fBas `  Y )
)
224ad2antrr 730 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  /\  ( x  e.  F  /\  x  C_  ( z  i^i  w ) ) )  ->  A  e.  _V )
23 simprl 762 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  /\  ( x  e.  F  /\  x  C_  ( z  i^i  w ) ) )  ->  x  e.  F )
2421, 22, 23, 11syl3anc 1264 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  /\  ( x  e.  F  /\  x  C_  ( z  i^i  w ) ) )  ->  ( x  i^i  A )  e.  ( Ft  A ) )
25 ssrin 3623 . . . . . . . . 9  |-  ( x 
C_  ( z  i^i  w )  ->  (
x  i^i  A )  C_  ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )
2625ad2antll 733 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  /\  ( x  e.  F  /\  x  C_  ( z  i^i  w ) ) )  ->  ( x  i^i  A )  C_  (
( z  i^i  w
)  i^i  A )
)
27 vex 3019 . . . . . . . . . 10  |-  x  e. 
_V
2827inex1 4501 . . . . . . . . 9  |-  ( x  i^i  A )  e. 
_V
2928elpw 3923 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  i^i  A )  e.  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A )  <->  ( x  i^i  A )  C_  (
( z  i^i  w
)  i^i  A )
)
3026, 29sylibr 215 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  /\  ( x  e.  F  /\  x  C_  ( z  i^i  w ) ) )  ->  ( x  i^i  A )  e.  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )
31 inelcm 3785 . . . . . . 7  |-  ( ( ( x  i^i  A
)  e.  ( Ft  A )  /\  ( x  i^i  A )  e. 
~P ( ( z  i^i  w )  i^i 
A ) )  -> 
( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A ) )  =/=  (/) )
3224, 30, 31syl2anc 665 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  /\  ( x  e.  F  /\  x  C_  ( z  i^i  w ) ) )  ->  ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )  =/=  (/) )
3320, 32rexlimddv 2854 . . . . 5  |-  ( ( ( F  e.  (
fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  /\  ( z  e.  F  /\  w  e.  F ) )  -> 
( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A ) )  =/=  (/) )
3433ralrimivva 2780 . . . 4  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  A. z  e.  F  A. w  e.  F  ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )  =/=  (/) )
35 vex 3019 . . . . . . 7  |-  z  e. 
_V
3635inex1 4501 . . . . . 6  |-  ( z  i^i  A )  e. 
_V
3736a1i 11 . . . . 5  |-  ( ( ( F  e.  (
fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  /\  z  e.  F
)  ->  ( z  i^i  A )  e.  _V )
38 elrest 15262 . . . . . 6  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  e.  _V )  ->  (
x  e.  ( Ft  A )  <->  E. z  e.  F  x  =  ( z  i^i  A ) ) )
394, 38syldan 472 . . . . 5  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  (
x  e.  ( Ft  A )  <->  E. z  e.  F  x  =  ( z  i^i  A ) ) )
40 vex 3019 . . . . . . . 8  |-  w  e. 
_V
4140inex1 4501 . . . . . . 7  |-  ( w  i^i  A )  e. 
_V
4241a1i 11 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  x  =  ( z  i^i  A
) )  /\  w  e.  F )  ->  (
w  i^i  A )  e.  _V )
43 elrest 15262 . . . . . . . 8  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  e.  _V )  ->  (
y  e.  ( Ft  A )  <->  E. w  e.  F  y  =  ( w  i^i  A ) ) )
444, 43syldan 472 . . . . . . 7  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  (
y  e.  ( Ft  A )  <->  E. w  e.  F  y  =  ( w  i^i  A ) ) )
4544adantr 466 . . . . . 6  |-  ( ( ( F  e.  (
fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  /\  x  =  ( z  i^i  A ) )  ->  ( y  e.  ( Ft  A )  <->  E. w  e.  F  y  =  ( w  i^i  A ) ) )
46 ineq12 3595 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( x  =  ( z  i^i  A )  /\  y  =  ( w  i^i  A ) )  -> 
( x  i^i  y
)  =  ( ( z  i^i  A )  i^i  ( w  i^i 
A ) ) )
47 inindir 3616 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( z  i^i  w )  i^i  A )  =  ( ( z  i^i 
A )  i^i  (
w  i^i  A )
)
4846, 47syl6eqr 2474 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( x  =  ( z  i^i  A )  /\  y  =  ( w  i^i  A ) )  -> 
( x  i^i  y
)  =  ( ( z  i^i  w )  i^i  A ) )
4948pweqd 3922 . . . . . . . . 9  |-  ( ( x  =  ( z  i^i  A )  /\  y  =  ( w  i^i  A ) )  ->  ~P ( x  i^i  y
)  =  ~P (
( z  i^i  w
)  i^i  A )
)
5049ineq2d 3600 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  =  ( z  i^i  A )  /\  y  =  ( w  i^i  A ) )  -> 
( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y ) )  =  ( ( Ft  A )  i^i  ~P (
( z  i^i  w
)  i^i  A )
) )
5150neeq1d 2654 . . . . . . 7  |-  ( ( x  =  ( z  i^i  A )  /\  y  =  ( w  i^i  A ) )  -> 
( ( ( Ft  A )  i^i  ~P (
x  i^i  y )
)  =/=  (/)  <->  ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )  =/=  (/) ) )
5251adantll 718 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( F  e.  ( fBas `  Y
)  /\  A  C_  Y
)  /\  x  =  ( z  i^i  A
) )  /\  y  =  ( w  i^i 
A ) )  -> 
( ( ( Ft  A )  i^i  ~P (
x  i^i  y )
)  =/=  (/)  <->  ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )  =/=  (/) ) )
5342, 45, 52ralxfr2d 4573 . . . . 5  |-  ( ( ( F  e.  (
fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  /\  x  =  ( z  i^i  A ) )  ->  ( A. y  e.  ( Ft  A
) ( ( Ft  A )  i^i  ~P (
x  i^i  y )
)  =/=  (/)  <->  A. w  e.  F  ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )  =/=  (/) ) )
5437, 39, 53ralxfr2d 4573 . . . 4  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  ( A. x  e.  ( Ft  A ) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/)  <->  A. z  e.  F  A. w  e.  F  ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( ( z  i^i  w )  i^i  A
) )  =/=  (/) ) )
5534, 54mpbird 235 . . 3  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  A. x  e.  ( Ft  A ) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/) )
56 isfbas 20779 . . . . . 6  |-  ( A  e.  _V  ->  (
( Ft  A )  e.  (
fBas `  A )  <->  ( ( Ft  A )  C_  ~P A  /\  ( ( Ft  A )  =/=  (/)  /\  (/)  e/  ( Ft  A )  /\  A. x  e.  ( Ft  A
) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/) ) ) ) )
5756baibd 917 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  _V  /\  ( Ft  A )  C_  ~P A )  ->  (
( Ft  A )  e.  (
fBas `  A )  <->  ( ( Ft  A )  =/=  (/)  /\  (/)  e/  ( Ft  A )  /\  A. x  e.  ( Ft  A
) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/) ) ) )
58 3anan32 994 . . . . 5  |-  ( ( ( Ft  A )  =/=  (/)  /\  (/)  e/  ( Ft  A )  /\  A. x  e.  ( Ft  A
) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/) )  <->  ( (
( Ft  A )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  ( Ft  A
) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/) )  /\  (/) 
e/  ( Ft  A ) ) )
5957, 58syl6bb 264 . . . 4  |-  ( ( A  e.  _V  /\  ( Ft  A )  C_  ~P A )  ->  (
( Ft  A )  e.  (
fBas `  A )  <->  ( ( ( Ft  A )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  ( Ft  A ) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/) )  /\  (/) 
e/  ( Ft  A ) ) ) )
6059baibd 917 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  _V  /\  ( Ft  A )  C_  ~P A )  /\  (
( Ft  A )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  ( Ft  A
) A. y  e.  ( Ft  A ) ( ( Ft  A )  i^i  ~P ( x  i^i  y
) )  =/=  (/) ) )  ->  ( ( Ft  A )  e.  ( fBas `  A )  <->  (/)  e/  ( Ft  A ) ) )
614, 6, 17, 55, 60syl22anc 1265 . 2  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  (
( Ft  A )  e.  (
fBas `  A )  <->  (/)  e/  ( Ft  A ) ) )
62 df-nel 2596 . 2  |-  ( (/)  e/  ( Ft  A )  <->  -.  (/)  e.  ( Ft  A ) )
6361, 62syl6bb 264 1  |-  ( ( F  e.  ( fBas `  Y )  /\  A  C_  Y )  ->  (
( Ft  A )  e.  (
fBas `  A )  <->  -.  (/)  e.  ( Ft  A ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 187    /\ wa 370    /\ w3a 982    = wceq 1437   E.wex 1657    e. wcel 1872    =/= wne 2593    e/ wnel 2594   A.wral 2708   E.wrex 2709   _Vcvv 3016    i^i cin 3371    C_ wss 3372   (/)c0 3697   ~Pcpw 3917   dom cdm 4789   ` cfv 5537  (class class class)co 6242   ↾t crest 15255   fBascfbas 18894
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1663  ax-4 1676  ax-5 1752  ax-6 1798  ax-7 1843  ax-8 1874  ax-9 1876  ax-10 1891  ax-11 1896  ax-12 1909  ax-13 2058  ax-ext 2402  ax-rep 4472  ax-sep 4482  ax-nul 4491  ax-pow 4538  ax-pr 4596  ax-un 6534
This theorem depends on definitions:  df-bi 188  df-or 371  df-an 372  df-3an 984  df-tru 1440  df-ex 1658  df-nf 1662  df-sb 1791  df-eu 2274  df-mo 2275  df-clab 2409  df-cleq 2415  df-clel 2418  df-nfc 2552  df-ne 2595  df-nel 2596  df-ral 2713  df-rex 2714  df-reu 2715  df-rab 2717  df-v 3018  df-sbc 3236  df-csb 3332  df-dif 3375  df-un 3377  df-in 3379  df-ss 3386  df-nul 3698  df-if 3848  df-pw 3919  df-sn 3935  df-pr 3937  df-op 3941  df-uni 4156  df-iun 4237  df-br 4360  df-opab 4419  df-mpt 4420  df-id 4704  df-xp 4795  df-rel 4796  df-cnv 4797  df-co 4798  df-dm 4799  df-rn 4800  df-res 4801  df-ima 4802  df-iota 5501  df-fun 5539  df-fn 5540  df-f 5541  df-f1 5542  df-fo 5543  df-f1o 5544  df-fv 5545  df-ov 6245  df-oprab 6246  df-mpt2 6247  df-1st 6744  df-2nd 6745  df-rest 15257  df-fbas 18903
This theorem is referenced by:  trfbas  20794  uzfbas  20848  trcfilu  21244
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