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Theorem cover2

Description: Two ways of expressing the statement "there is a cover of A by elements of B such that for each set in the cover, ph ". Note that ph and x must be distinct. (Contributed by Jeff Madsen, 20-Jun-2010)

Ref Expression
Hypotheses cover2.1 ⊢ B ∈ V
cover2.2 ⊢ A = ⋃ B
Assertion cover2 ⊢ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ ↔ ∃ z ∈ 𝒫 B ⋃ z = A ∧ ∀ y ∈ z φ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cover2.1 ⊢ B ∈ V
2 cover2.2 ⊢ A = ⋃ B
3 ssrab2 ⊢ y ∈ B | φ ⊆ B
4 1 3 elpwi2 ⊢ y ∈ B | φ ∈ 𝒫 B
5 nfra1 ⊢ Ⅎ x ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ
6 3 unissi ⊢ ⋃ y ∈ B | φ ⊆ ⋃ B
7 6 sseli ⊢ x ∈ ⋃ y ∈ B | φ → x ∈ ⋃ B
8 7 2 eleqtrrdi ⊢ x ∈ ⋃ y ∈ B | φ → x ∈ A
9 rsp ⊢ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ → x ∈ A → ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ
10 elunirab ⊢ x ∈ ⋃ y ∈ B | φ ↔ ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ
11 9 10 imbitrrdi ⊢ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ → x ∈ A → x ∈ ⋃ y ∈ B | φ
12 8 11 impbid2 ⊢ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ → x ∈ ⋃ y ∈ B | φ ↔ x ∈ A
13 5 12 alrimi ⊢ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ → ∀ x x ∈ ⋃ y ∈ B | φ ↔ x ∈ A
14 dfcleq ⊢ ⋃ y ∈ B | φ = A ↔ ∀ x x ∈ ⋃ y ∈ B | φ ↔ x ∈ A
15 13 14 sylibr ⊢ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ → ⋃ y ∈ B | φ = A
16 nfrab1 ⊢ Ⅎ _ y y ∈ B | φ
17 16 nfeq2 ⊢ Ⅎ y z = y ∈ B | φ
18 eleq2 ⊢ z = y ∈ B | φ → y ∈ z ↔ y ∈ y ∈ B | φ
19 rabid ⊢ y ∈ y ∈ B | φ ↔ y ∈ B ∧ φ
20 19 simprbi ⊢ y ∈ y ∈ B | φ → φ
21 18 20 biimtrdi ⊢ z = y ∈ B | φ → y ∈ z → φ
22 17 21 ralrimi ⊢ z = y ∈ B | φ → ∀ y ∈ z φ
23 unieq ⊢ z = y ∈ B | φ → ⋃ z = ⋃ y ∈ B | φ
24 23 eqeq1d ⊢ z = y ∈ B | φ → ⋃ z = A ↔ ⋃ y ∈ B | φ = A
25 24 anbi1d ⊢ z = y ∈ B | φ → ⋃ z = A ∧ ∀ y ∈ z φ ↔ ⋃ y ∈ B | φ = A ∧ ∀ y ∈ z φ
26 22 25 mpbiran2d ⊢ z = y ∈ B | φ → ⋃ z = A ∧ ∀ y ∈ z φ ↔ ⋃ y ∈ B | φ = A
27 26 rspcev ⊢ y ∈ B | φ ∈ 𝒫 B ∧ ⋃ y ∈ B | φ = A → ∃ z ∈ 𝒫 B ⋃ z = A ∧ ∀ y ∈ z φ
28 4 15 27 sylancr ⊢ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ → ∃ z ∈ 𝒫 B ⋃ z = A ∧ ∀ y ∈ z φ
29 elpwi ⊢ z ∈ 𝒫 B → z ⊆ B
30 r19.29r ⊢ ∃ y ∈ z x ∈ y ∧ ∀ y ∈ z φ → ∃ y ∈ z x ∈ y ∧ φ
31 30 expcom ⊢ ∀ y ∈ z φ → ∃ y ∈ z x ∈ y → ∃ y ∈ z x ∈ y ∧ φ
32 ssrexv ⊢ z ⊆ B → ∃ y ∈ z x ∈ y ∧ φ → ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ
33 31 32 sylan9r ⊢ z ⊆ B ∧ ∀ y ∈ z φ → ∃ y ∈ z x ∈ y → ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ
34 29 33 sylan ⊢ z ∈ 𝒫 B ∧ ∀ y ∈ z φ → ∃ y ∈ z x ∈ y → ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ
35 eleq2 ⊢ ⋃ z = A → x ∈ ⋃ z ↔ x ∈ A
36 35 biimpar ⊢ ⋃ z = A ∧ x ∈ A → x ∈ ⋃ z
37 eluni2 ⊢ x ∈ ⋃ z ↔ ∃ y ∈ z x ∈ y
38 36 37 sylib ⊢ ⋃ z = A ∧ x ∈ A → ∃ y ∈ z x ∈ y
39 34 38 impel ⊢ z ∈ 𝒫 B ∧ ∀ y ∈ z φ ∧ ⋃ z = A ∧ x ∈ A → ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ
40 39 anassrs ⊢ z ∈ 𝒫 B ∧ ∀ y ∈ z φ ∧ ⋃ z = A ∧ x ∈ A → ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ
41 40 ralrimiva ⊢ z ∈ 𝒫 B ∧ ∀ y ∈ z φ ∧ ⋃ z = A → ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ
42 41 anasss ⊢ z ∈ 𝒫 B ∧ ∀ y ∈ z φ ∧ ⋃ z = A → ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ
43 42 ancom2s ⊢ z ∈ 𝒫 B ∧ ⋃ z = A ∧ ∀ y ∈ z φ → ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ
44 43 rexlimiva ⊢ ∃ z ∈ 𝒫 B ⋃ z = A ∧ ∀ y ∈ z φ → ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ
45 28 44 impbii ⊢ ∀ x ∈ A ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ φ ↔ ∃ z ∈ 𝒫 B ⋃ z = A ∧ ∀ y ∈ z φ