Metamath Proof Explorer


Theorem disjxiun

Description: An indexed union of a disjoint collection of disjoint collections is disjoint if each component is disjoint, and the disjoint unions in the collection are also disjoint. Note that B ( y ) and C ( x ) may have the displayed free variables. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Nov-2016) (Proof shortened by JJ, 27-May-2021)

Ref Expression
Assertion disjxiun DisjyABDisjxyABCyADisjxBCDisjyAxBC

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nfiu1 _yyAB
2 nfcv _yC
3 1 2 nfdisjw yDisjxyABC
4 disjss1 ByABDisjxyABCDisjxBC
5 ssiun2 yAByAB
6 4 5 syl11 DisjxyABCyADisjxBC
7 3 6 ralrimi DisjxyABCyADisjxBC
8 7 a1i DisjyABDisjxyABCyADisjxBC
9 simplr DisjyABDisjxyABCuAvA¬u=vDisjxyABC
10 ssiun2 uAu/yBuAu/yB
11 nfcv _uB
12 nfcsb1v _yu/yB
13 csbeq1a y=uB=u/yB
14 11 12 13 cbviun yAB=uAu/yB
15 10 14 sseqtrrdi uAu/yByAB
16 15 adantr uAvAu/yByAB
17 16 ad2antrl DisjyABDisjxyABCuAvA¬u=vu/yByAB
18 csbeq1 u=vu/yB=v/yB
19 18 sseq1d u=vu/yByABv/yByAB
20 19 15 vtoclga vAv/yByAB
21 20 adantl uAvAv/yByAB
22 21 ad2antrl DisjyABDisjxyABCuAvA¬u=vv/yByAB
23 11 12 13 cbvdisj DisjyABDisjuAu/yB
24 18 disjor DisjuAu/yBuAvAu=vu/yBv/yB=
25 23 24 sylbb DisjyABuAvAu=vu/yBv/yB=
26 rsp2 uAvAu=vu/yBv/yB=uAvAu=vu/yBv/yB=
27 25 26 syl DisjyABuAvAu=vu/yBv/yB=
28 27 imp DisjyABuAvAu=vu/yBv/yB=
29 28 ord DisjyABuAvA¬u=vu/yBv/yB=
30 29 impr DisjyABuAvA¬u=vu/yBv/yB=
31 30 adantlr DisjyABDisjxyABCuAvA¬u=vu/yBv/yB=
32 disjiun DisjxyABCu/yByABv/yByABu/yBv/yB=xu/yBCxv/yBC=
33 9 17 22 31 32 syl13anc DisjyABDisjxyABCuAvA¬u=vxu/yBCxv/yBC=
34 33 expr DisjyABDisjxyABCuAvA¬u=vxu/yBCxv/yBC=
35 34 orrd DisjyABDisjxyABCuAvAu=vxu/yBCxv/yBC=
36 35 ralrimivva DisjyABDisjxyABCuAvAu=vxu/yBCxv/yBC=
37 18 iuneq1d u=vxu/yBC=xv/yBC
38 37 disjor DisjuAxu/yBCuAvAu=vxu/yBCxv/yBC=
39 36 38 sylibr DisjyABDisjxyABCDisjuAxu/yBC
40 nfcv _uxBC
41 12 2 nfiun _yxu/yBC
42 13 iuneq1d y=uxBC=xu/yBC
43 40 41 42 cbvdisj DisjyAxBCDisjuAxu/yBC
44 39 43 sylibr DisjyABDisjxyABCDisjyAxBC
45 44 ex DisjyABDisjxyABCDisjyAxBC
46 8 45 jcad DisjyABDisjxyABCyADisjxBCDisjyAxBC
47 14 eleq2i ryABruAu/yB
48 eliun ruAu/yBuAru/yB
49 47 48 bitri ryABuAru/yB
50 nfcv _vB
51 nfcsb1v _yv/yB
52 csbeq1a y=vB=v/yB
53 50 51 52 cbviun yAB=vAv/yB
54 53 eleq2i syABsvAv/yB
55 eliun svAv/yBvAsv/yB
56 54 55 bitri syABvAsv/yB
57 49 56 anbi12i ryABsyABuAru/yBvAsv/yB
58 reeanv uAvAru/yBsv/yBuAru/yBvAsv/yB
59 57 58 bitr4i ryABsyABuAvAru/yBsv/yB
60 simplrr yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yB¬r=su=v¬r=s
61 12 2 nfdisjw yDisjxu/yBC
62 13 disjeq1d y=uDisjxBCDisjxu/yBC
63 61 62 rspc uAyADisjxBCDisjxu/yBC
64 63 impcom yADisjxBCuADisjxu/yBC
65 disjors Disjxu/yBCru/yBsu/yBr=sr/xCs/xC=
66 64 65 sylib yADisjxBCuAru/yBsu/yBr=sr/xCs/xC=
67 66 ad2ant2r yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsu/yBr=sr/xCs/xC=
68 67 adantr yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yBru/yBsu/yBr=sr/xCs/xC=
69 simplrl yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yBu=vru/yB
70 simplrr yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yBu=vsv/yB
71 18 adantl yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yBu=vu/yB=v/yB
72 70 71 eleqtrrd yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yBu=vsu/yB
73 69 72 jca yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yBu=vru/yBsu/yB
74 rsp2 ru/yBsu/yBr=sr/xCs/xC=ru/yBsu/yBr=sr/xCs/xC=
75 74 imp ru/yBsu/yBr=sr/xCs/xC=ru/yBsu/yBr=sr/xCs/xC=
76 68 73 75 syl2an2r yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yBu=vr=sr/xCs/xC=
77 76 adantlrr yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yB¬r=su=vr=sr/xCs/xC=
78 77 ord yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yB¬r=su=v¬r=sr/xCs/xC=
79 60 78 mpd yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yB¬r=su=vr/xCs/xC=
80 ssiun2 ru/yBr/xCru/yBr/xC
81 nfcv _rC
82 nfcsb1v _xr/xC
83 csbeq1a x=rC=r/xC
84 81 82 83 cbviun xu/yBC=ru/yBr/xC
85 80 84 sseqtrrdi ru/yBr/xCxu/yBC
86 ssiun2 sv/yBs/xCsv/yBs/xC
87 nfcv _sC
88 nfcsb1v _xs/xC
89 csbeq1a x=sC=s/xC
90 87 88 89 cbviun xv/yBC=sv/yBs/xC
91 86 90 sseqtrrdi sv/yBs/xCxv/yBC
92 ss2in r/xCxu/yBCs/xCxv/yBCr/xCs/xCxu/yBCxv/yBC
93 85 91 92 syl2an ru/yBsv/yBr/xCs/xCxu/yBCxv/yBC
94 93 ad2antrl yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yB¬r=sr/xCs/xCxu/yBCxv/yBC
95 nfcv _zxBC
96 nfcsb1v _yz/yB
97 96 2 nfiun _yxz/yBC
98 csbeq1a y=zB=z/yB
99 98 iuneq1d y=zxBC=xz/yBC
100 95 97 99 cbvdisj DisjyAxBCDisjzAxz/yBC
101 100 biimpi DisjyAxBCDisjzAxz/yBC
102 101 ad3antlr yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yB¬r=sDisjzAxz/yBC
103 simplr yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yB¬r=suAvA
104 id uvuv
105 csbeq1 z=uz/yB=u/yB
106 105 iuneq1d z=uxz/yBC=xu/yBC
107 csbeq1 z=vz/yB=v/yB
108 107 iuneq1d z=vxz/yBC=xv/yBC
109 106 108 disji2 DisjzAxz/yBCuAvAuvxu/yBCxv/yBC=
110 102 103 104 109 syl2an3an yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yB¬r=suvxu/yBCxv/yBC=
111 sseq0 r/xCs/xCxu/yBCxv/yBCxu/yBCxv/yBC=r/xCs/xC=
112 94 110 111 syl2an2r yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yB¬r=suvr/xCs/xC=
113 79 112 pm2.61dane yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yB¬r=sr/xCs/xC=
114 113 expr yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yB¬r=sr/xCs/xC=
115 114 orrd yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yBr=sr/xCs/xC=
116 115 ex yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yBr=sr/xCs/xC=
117 116 rexlimdvva yADisjxBCDisjyAxBCuAvAru/yBsv/yBr=sr/xCs/xC=
118 59 117 biimtrid yADisjxBCDisjyAxBCryABsyABr=sr/xCs/xC=
119 118 ralrimivv yADisjxBCDisjyAxBCryABsyABr=sr/xCs/xC=
120 disjors DisjxyABCryABsyABr=sr/xCs/xC=
121 119 120 sylibr yADisjxBCDisjyAxBCDisjxyABC
122 46 121 impbid1 DisjyABDisjxyABCyADisjxBCDisjyAxBC