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Theorem fgabs

Description: Absorption law for filter generation. (Contributed by Mario Carneiro, 15-Oct-2015)

Ref Expression
Assertion fgabs ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X → X filGen Y filGen F = X filGen F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpll ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → F ∈ fBas ⁡ Y
2 fgcl ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y → Y filGen F ∈ Fil ⁡ Y
3 filfbas ⊢ Y filGen F ∈ Fil ⁡ Y → Y filGen F ∈ fBas ⁡ Y
4 1 2 3 3syl ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → Y filGen F ∈ fBas ⁡ Y
5 fbsspw ⊢ Y filGen F ∈ fBas ⁡ Y → Y filGen F ⊆ 𝒫 Y
6 4 5 syl ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → Y filGen F ⊆ 𝒫 Y
7 simplr ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → Y ⊆ X
8 7 sspwd ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → 𝒫 Y ⊆ 𝒫 X
9 6 8 sstrd ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → Y filGen F ⊆ 𝒫 X
10 simpr ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → X ∈ V
11 fbasweak ⊢ Y filGen F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y filGen F ⊆ 𝒫 X ∧ X ∈ V → Y filGen F ∈ fBas ⁡ X
12 4 9 10 11 syl3anc ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → Y filGen F ∈ fBas ⁡ X
13 elfg ⊢ Y filGen F ∈ fBas ⁡ X → x ∈ X filGen Y filGen F ↔ x ⊆ X ∧ ∃ y ∈ Y filGen F y ⊆ x
14 12 13 syl ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → x ∈ X filGen Y filGen F ↔ x ⊆ X ∧ ∃ y ∈ Y filGen F y ⊆ x
15 1 adantr ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X → F ∈ fBas ⁡ Y
16 elfg ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y → y ∈ Y filGen F ↔ y ⊆ Y ∧ ∃ z ∈ F z ⊆ y
17 15 16 syl ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X → y ∈ Y filGen F ↔ y ⊆ Y ∧ ∃ z ∈ F z ⊆ y
18 fbsspw ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y → F ⊆ 𝒫 Y
19 1 18 syl ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → F ⊆ 𝒫 Y
20 19 8 sstrd ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → F ⊆ 𝒫 X
21 fbasweak ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ F ⊆ 𝒫 X ∧ X ∈ V → F ∈ fBas ⁡ X
22 1 20 10 21 syl3anc ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → F ∈ fBas ⁡ X
23 fgcl ⊢ F ∈ fBas ⁡ X → X filGen F ∈ Fil ⁡ X
24 22 23 syl ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → X filGen F ∈ Fil ⁡ X
25 24 ad2antrr ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X ∧ y ⊆ Y ∧ z ∈ F ∧ z ⊆ y ∧ y ⊆ x → X filGen F ∈ Fil ⁡ X
26 ssfg ⊢ F ∈ fBas ⁡ X → F ⊆ X filGen F
27 22 26 syl ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → F ⊆ X filGen F
28 27 adantr ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X ∧ y ⊆ Y → F ⊆ X filGen F
29 28 sselda ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X ∧ y ⊆ Y ∧ z ∈ F → z ∈ X filGen F
30 29 adantrr ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X ∧ y ⊆ Y ∧ z ∈ F ∧ z ⊆ y → z ∈ X filGen F
31 30 adantrr ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X ∧ y ⊆ Y ∧ z ∈ F ∧ z ⊆ y ∧ y ⊆ x → z ∈ X filGen F
32 simplrl ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X ∧ y ⊆ Y ∧ z ∈ F ∧ z ⊆ y ∧ y ⊆ x → x ⊆ X
33 simprlr ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X ∧ y ⊆ Y ∧ z ∈ F ∧ z ⊆ y ∧ y ⊆ x → z ⊆ y
34 simprr ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X ∧ y ⊆ Y ∧ z ∈ F ∧ z ⊆ y ∧ y ⊆ x → y ⊆ x
35 33 34 sstrd ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X ∧ y ⊆ Y ∧ z ∈ F ∧ z ⊆ y ∧ y ⊆ x → z ⊆ x
36 filss ⊢ X filGen F ∈ Fil ⁡ X ∧ z ∈ X filGen F ∧ x ⊆ X ∧ z ⊆ x → x ∈ X filGen F
37 25 31 32 35 36 syl13anc ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X ∧ y ⊆ Y ∧ z ∈ F ∧ z ⊆ y ∧ y ⊆ x → x ∈ X filGen F
38 37 expr ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X ∧ y ⊆ Y ∧ z ∈ F ∧ z ⊆ y → y ⊆ x → x ∈ X filGen F
39 38 rexlimdvaa ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X ∧ y ⊆ Y → ∃ z ∈ F z ⊆ y → y ⊆ x → x ∈ X filGen F
40 39 anassrs ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X ∧ y ⊆ Y → ∃ z ∈ F z ⊆ y → y ⊆ x → x ∈ X filGen F
41 40 expimpd ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X → y ⊆ Y ∧ ∃ z ∈ F z ⊆ y → y ⊆ x → x ∈ X filGen F
42 17 41 sylbid ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X → y ∈ Y filGen F → y ⊆ x → x ∈ X filGen F
43 42 rexlimdv ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V ∧ x ⊆ X → ∃ y ∈ Y filGen F y ⊆ x → x ∈ X filGen F
44 43 expimpd ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → x ⊆ X ∧ ∃ y ∈ Y filGen F y ⊆ x → x ∈ X filGen F
45 14 44 sylbid ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → x ∈ X filGen Y filGen F → x ∈ X filGen F
46 45 ssrdv ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → X filGen Y filGen F ⊆ X filGen F
47 ssfg ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y → F ⊆ Y filGen F
48 47 ad2antrr ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → F ⊆ Y filGen F
49 fgss ⊢ F ∈ fBas ⁡ X ∧ Y filGen F ∈ fBas ⁡ X ∧ F ⊆ Y filGen F → X filGen F ⊆ X filGen Y filGen F
50 22 12 48 49 syl3anc ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → X filGen F ⊆ X filGen Y filGen F
51 46 50 eqssd ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X ∧ X ∈ V → X filGen Y filGen F = X filGen F
52 51 ex ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X → X ∈ V → X filGen Y filGen F = X filGen F
53 df-fg ⊢ filGen = w ∈ V , x ∈ fBas ⁡ w ⟼ y ∈ 𝒫 w | x ∩ 𝒫 y ≠ ∅
54 53 reldmmpo ⊢ Rel ⁡ dom ⁡ filGen
55 54 ovprc1 ⊢ ¬ X ∈ V → X filGen Y filGen F = ∅
56 54 ovprc1 ⊢ ¬ X ∈ V → X filGen F = ∅
57 55 56 eqtr4d ⊢ ¬ X ∈ V → X filGen Y filGen F = X filGen F
58 52 57 pm2.61d1 ⊢ F ∈ fBas ⁡ Y ∧ Y ⊆ X → X filGen Y filGen F = X filGen F