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Theorem fiinfi

Description: If two classes have the finite intersection property, then so does their intersection. (Contributed by RP, 1-Jan-2020)

Ref Expression
Hypotheses fiinfi.a ⊢ φ → ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x ∩ y ∈ A
fiinfi.b ⊢ φ → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B x ∩ y ∈ B
fiinfi.c ⊢ φ → C = A ∩ B
Assertion fiinfi ⊢ φ → ∀ x ∈ C ∀ y ∈ C x ∩ y ∈ C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fiinfi.a ⊢ φ → ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x ∩ y ∈ A
2 fiinfi.b ⊢ φ → ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B x ∩ y ∈ B
3 fiinfi.c ⊢ φ → C = A ∩ B
4 elinel1 ⊢ x ∈ A ∩ B → x ∈ A
5 elinel1 ⊢ y ∈ A ∩ B → y ∈ A
6 5 imim1i ⊢ y ∈ A → x ∩ y ∈ A → y ∈ A ∩ B → x ∩ y ∈ A
7 6 ralimi2 ⊢ ∀ y ∈ A x ∩ y ∈ A → ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ A
8 4 7 imim12i ⊢ x ∈ A → ∀ y ∈ A x ∩ y ∈ A → x ∈ A ∩ B → ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ A
9 8 ralimi2 ⊢ ∀ x ∈ A ∀ y ∈ A x ∩ y ∈ A → ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ A
10 1 9 syl ⊢ φ → ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ A
11 elinel2 ⊢ x ∈ A ∩ B → x ∈ B
12 elinel2 ⊢ y ∈ A ∩ B → y ∈ B
13 12 imim1i ⊢ y ∈ B → x ∩ y ∈ B → y ∈ A ∩ B → x ∩ y ∈ B
14 13 ralimi2 ⊢ ∀ y ∈ B x ∩ y ∈ B → ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ B
15 11 14 imim12i ⊢ x ∈ B → ∀ y ∈ B x ∩ y ∈ B → x ∈ A ∩ B → ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ B
16 15 ralimi2 ⊢ ∀ x ∈ B ∀ y ∈ B x ∩ y ∈ B → ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ B
17 2 16 syl ⊢ φ → ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ B
18 r19.26-2 ⊢ ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ A ∧ x ∩ y ∈ B ↔ ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ A ∧ ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ B
19 10 17 18 sylanbrc ⊢ φ → ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ A ∧ x ∩ y ∈ B
20 elin ⊢ x ∩ y ∈ A ∩ B ↔ x ∩ y ∈ A ∧ x ∩ y ∈ B
21 20 2ralbii ⊢ ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ A ∩ B ↔ ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ A ∧ x ∩ y ∈ B
22 19 21 sylibr ⊢ φ → ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ A ∩ B
23 3 eleq2d ⊢ φ → x ∩ y ∈ C ↔ x ∩ y ∈ A ∩ B
24 23 ralbidv ⊢ φ → ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ C ↔ ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ A ∩ B
25 24 ralbidv ⊢ φ → ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ C ↔ ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ A ∩ B
26 22 25 mpbird ⊢ φ → ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ C
27 3 raleqdv ⊢ φ → ∀ y ∈ C x ∩ y ∈ C ↔ ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ C
28 27 ralbidv ⊢ φ → ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ C x ∩ y ∈ C ↔ ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ A ∩ B x ∩ y ∈ C
29 26 28 mpbird ⊢ φ → ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ C x ∩ y ∈ C
30 3 raleqdv ⊢ φ → ∀ x ∈ C ∀ y ∈ C x ∩ y ∈ C ↔ ∀ x ∈ A ∩ B ∀ y ∈ C x ∩ y ∈ C
31 29 30 mpbird ⊢ φ → ∀ x ∈ C ∀ y ∈ C x ∩ y ∈ C