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Theorem disjiun

Description: A disjoint collection yields disjoint indexed unions for disjoint index sets. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015) (Revised by Mario Carneiro, 14-Nov-2016)

Ref Expression
Assertion disjiun ⊢ Disj x ∈ A B ∧ C ⊆ A ∧ D ⊆ A ∧ C ∩ D = ∅ → ⋃ x ∈ C B ∩ ⋃ x ∈ D B = ∅

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 df-disj ⊢ Disj x ∈ A B ↔ ∀ y ∃* x ∈ A y ∈ B
2 elin ⊢ y ∈ ⋃ x ∈ C B ∩ ⋃ x ∈ D B ↔ y ∈ ⋃ x ∈ C B ∧ y ∈ ⋃ x ∈ D B
3 eliun ⊢ y ∈ ⋃ x ∈ C B ↔ ∃ x ∈ C y ∈ B
4 eliun ⊢ y ∈ ⋃ x ∈ D B ↔ ∃ x ∈ D y ∈ B
5 3 4 anbi12i ⊢ y ∈ ⋃ x ∈ C B ∧ y ∈ ⋃ x ∈ D B ↔ ∃ x ∈ C y ∈ B ∧ ∃ x ∈ D y ∈ B
6 2 5 bitri ⊢ y ∈ ⋃ x ∈ C B ∩ ⋃ x ∈ D B ↔ ∃ x ∈ C y ∈ B ∧ ∃ x ∈ D y ∈ B
7 nfv ⊢ Ⅎ z y ∈ B
8 7 rmo2 ⊢ ∃* x ∈ A y ∈ B ↔ ∃ z ∀ x ∈ A y ∈ B → x = z
9 an4 ⊢ C ⊆ A ∧ D ⊆ A ∧ ∃ x ∈ C y ∈ B ∧ ∃ x ∈ D y ∈ B ↔ C ⊆ A ∧ ∃ x ∈ C y ∈ B ∧ D ⊆ A ∧ ∃ x ∈ D y ∈ B
10 ssralv ⊢ C ⊆ A → ∀ x ∈ A y ∈ B → x = z → ∀ x ∈ C y ∈ B → x = z
11 10 impcom ⊢ ∀ x ∈ A y ∈ B → x = z ∧ C ⊆ A → ∀ x ∈ C y ∈ B → x = z
12 r19.29 ⊢ ∀ x ∈ C y ∈ B → x = z ∧ ∃ x ∈ C y ∈ B → ∃ x ∈ C y ∈ B → x = z ∧ y ∈ B
13 id ⊢ y ∈ B → x = z → y ∈ B → x = z
14 13 imp ⊢ y ∈ B → x = z ∧ y ∈ B → x = z
15 14 eleq1d ⊢ y ∈ B → x = z ∧ y ∈ B → x ∈ C ↔ z ∈ C
16 15 biimpcd ⊢ x ∈ C → y ∈ B → x = z ∧ y ∈ B → z ∈ C
17 16 rexlimiv ⊢ ∃ x ∈ C y ∈ B → x = z ∧ y ∈ B → z ∈ C
18 12 17 syl ⊢ ∀ x ∈ C y ∈ B → x = z ∧ ∃ x ∈ C y ∈ B → z ∈ C
19 18 ex ⊢ ∀ x ∈ C y ∈ B → x = z → ∃ x ∈ C y ∈ B → z ∈ C
20 11 19 syl ⊢ ∀ x ∈ A y ∈ B → x = z ∧ C ⊆ A → ∃ x ∈ C y ∈ B → z ∈ C
21 20 expimpd ⊢ ∀ x ∈ A y ∈ B → x = z → C ⊆ A ∧ ∃ x ∈ C y ∈ B → z ∈ C
22 ssralv ⊢ D ⊆ A → ∀ x ∈ A y ∈ B → x = z → ∀ x ∈ D y ∈ B → x = z
23 22 impcom ⊢ ∀ x ∈ A y ∈ B → x = z ∧ D ⊆ A → ∀ x ∈ D y ∈ B → x = z
24 r19.29 ⊢ ∀ x ∈ D y ∈ B → x = z ∧ ∃ x ∈ D y ∈ B → ∃ x ∈ D y ∈ B → x = z ∧ y ∈ B
25 14 eleq1d ⊢ y ∈ B → x = z ∧ y ∈ B → x ∈ D ↔ z ∈ D
26 25 biimpcd ⊢ x ∈ D → y ∈ B → x = z ∧ y ∈ B → z ∈ D
27 26 rexlimiv ⊢ ∃ x ∈ D y ∈ B → x = z ∧ y ∈ B → z ∈ D
28 24 27 syl ⊢ ∀ x ∈ D y ∈ B → x = z ∧ ∃ x ∈ D y ∈ B → z ∈ D
29 28 ex ⊢ ∀ x ∈ D y ∈ B → x = z → ∃ x ∈ D y ∈ B → z ∈ D
30 23 29 syl ⊢ ∀ x ∈ A y ∈ B → x = z ∧ D ⊆ A → ∃ x ∈ D y ∈ B → z ∈ D
31 30 expimpd ⊢ ∀ x ∈ A y ∈ B → x = z → D ⊆ A ∧ ∃ x ∈ D y ∈ B → z ∈ D
32 21 31 anim12d ⊢ ∀ x ∈ A y ∈ B → x = z → C ⊆ A ∧ ∃ x ∈ C y ∈ B ∧ D ⊆ A ∧ ∃ x ∈ D y ∈ B → z ∈ C ∧ z ∈ D
33 inelcm ⊢ z ∈ C ∧ z ∈ D → C ∩ D ≠ ∅
34 32 33 syl6 ⊢ ∀ x ∈ A y ∈ B → x = z → C ⊆ A ∧ ∃ x ∈ C y ∈ B ∧ D ⊆ A ∧ ∃ x ∈ D y ∈ B → C ∩ D ≠ ∅
35 34 exlimiv ⊢ ∃ z ∀ x ∈ A y ∈ B → x = z → C ⊆ A ∧ ∃ x ∈ C y ∈ B ∧ D ⊆ A ∧ ∃ x ∈ D y ∈ B → C ∩ D ≠ ∅
36 9 35 biimtrid ⊢ ∃ z ∀ x ∈ A y ∈ B → x = z → C ⊆ A ∧ D ⊆ A ∧ ∃ x ∈ C y ∈ B ∧ ∃ x ∈ D y ∈ B → C ∩ D ≠ ∅
37 36 expd ⊢ ∃ z ∀ x ∈ A y ∈ B → x = z → C ⊆ A ∧ D ⊆ A → ∃ x ∈ C y ∈ B ∧ ∃ x ∈ D y ∈ B → C ∩ D ≠ ∅
38 8 37 sylbi ⊢ ∃* x ∈ A y ∈ B → C ⊆ A ∧ D ⊆ A → ∃ x ∈ C y ∈ B ∧ ∃ x ∈ D y ∈ B → C ∩ D ≠ ∅
39 38 impcom ⊢ C ⊆ A ∧ D ⊆ A ∧ ∃* x ∈ A y ∈ B → ∃ x ∈ C y ∈ B ∧ ∃ x ∈ D y ∈ B → C ∩ D ≠ ∅
40 6 39 biimtrid ⊢ C ⊆ A ∧ D ⊆ A ∧ ∃* x ∈ A y ∈ B → y ∈ ⋃ x ∈ C B ∩ ⋃ x ∈ D B → C ∩ D ≠ ∅
41 40 necon2bd ⊢ C ⊆ A ∧ D ⊆ A ∧ ∃* x ∈ A y ∈ B → C ∩ D = ∅ → ¬ y ∈ ⋃ x ∈ C B ∩ ⋃ x ∈ D B
42 41 impancom ⊢ C ⊆ A ∧ D ⊆ A ∧ C ∩ D = ∅ → ∃* x ∈ A y ∈ B → ¬ y ∈ ⋃ x ∈ C B ∩ ⋃ x ∈ D B
43 42 3impa ⊢ C ⊆ A ∧ D ⊆ A ∧ C ∩ D = ∅ → ∃* x ∈ A y ∈ B → ¬ y ∈ ⋃ x ∈ C B ∩ ⋃ x ∈ D B
44 43 alimdv ⊢ C ⊆ A ∧ D ⊆ A ∧ C ∩ D = ∅ → ∀ y ∃* x ∈ A y ∈ B → ∀ y ¬ y ∈ ⋃ x ∈ C B ∩ ⋃ x ∈ D B
45 1 44 biimtrid ⊢ C ⊆ A ∧ D ⊆ A ∧ C ∩ D = ∅ → Disj x ∈ A B → ∀ y ¬ y ∈ ⋃ x ∈ C B ∩ ⋃ x ∈ D B
46 45 impcom ⊢ Disj x ∈ A B ∧ C ⊆ A ∧ D ⊆ A ∧ C ∩ D = ∅ → ∀ y ¬ y ∈ ⋃ x ∈ C B ∩ ⋃ x ∈ D B
47 eq0 ⊢ ⋃ x ∈ C B ∩ ⋃ x ∈ D B = ∅ ↔ ∀ y ¬ y ∈ ⋃ x ∈ C B ∩ ⋃ x ∈ D B
48 46 47 sylibr ⊢ Disj x ∈ A B ∧ C ⊆ A ∧ D ⊆ A ∧ C ∩ D = ∅ → ⋃ x ∈ C B ∩ ⋃ x ∈ D B = ∅