Metamath Proof Explorer


Theorem hspdifhsp

Description: A n-dimensional half-open interval is the intersection of the difference of half spaces. This is a substep of Proposition 115G (a) of Fremlin1 p. 32. (Contributed by Glauco Siliprandi, 24-Dec-2020)

Ref Expression
Hypotheses hspdifhsp.x ⊢ φ → X ∈ Fin
hspdifhsp.n ⊢ φ → X ≠ ∅
hspdifhsp.a ⊢ φ → A : X ⟶ ℝ
hspdifhsp.b ⊢ φ → B : X ⟶ ℝ
hspdifhsp.h ⊢ H = x ∈ Fin ⟼ l ∈ x , y ∈ ℝ ⟼ ⨉ i ∈ x if i = l −∞ y ℝ
Assertion hspdifhsp ⊢ φ → ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i = ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 hspdifhsp.x ⊢ φ → X ∈ Fin
2 hspdifhsp.n ⊢ φ → X ≠ ∅
3 hspdifhsp.a ⊢ φ → A : X ⟶ ℝ
4 hspdifhsp.b ⊢ φ → B : X ⟶ ℝ
5 hspdifhsp.h ⊢ H = x ∈ Fin ⟼ l ∈ x , y ∈ ℝ ⟼ ⨉ i ∈ x if i = l −∞ y ℝ
6 nfv ⊢ Ⅎ i φ
7 nfcv ⊢ Ⅎ _ i f
8 nfixp1 ⊢ Ⅎ _ i ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i
9 7 8 nfel ⊢ Ⅎ i f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i
10 6 9 nfan ⊢ Ⅎ i φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i
11 ixpfn ⊢ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i → f Fn X
12 11 ad2antlr ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → f Fn X
13 fveq2 ⊢ k = i → B ⁡ k = B ⁡ i
14 13 oveq2d ⊢ k = i → −∞ B ⁡ k = −∞ B ⁡ i
15 iftrue ⊢ k = i → if k = i −∞ B ⁡ i ℝ = −∞ B ⁡ i
16 14 15 eqtr4d ⊢ k = i → −∞ B ⁡ k = if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
17 eqimss ⊢ −∞ B ⁡ k = if k = i −∞ B ⁡ i ℝ → −∞ B ⁡ k ⊆ if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
18 16 17 syl ⊢ k = i → −∞ B ⁡ k ⊆ if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
19 ioossre ⊢ −∞ B ⁡ k ⊆ ℝ
20 iffalse ⊢ ¬ k = i → if k = i −∞ B ⁡ i ℝ = ℝ
21 19 20 sseqtrrid ⊢ ¬ k = i → −∞ B ⁡ k ⊆ if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
22 18 21 pm2.61i ⊢ −∞ B ⁡ k ⊆ if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
23 mnfxr ⊢ −∞ ∈ ℝ *
24 23 a1i ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ k ∈ X → −∞ ∈ ℝ *
25 4 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ k ∈ X → B ⁡ k ∈ ℝ
26 25 rexrd ⊢ φ ∧ k ∈ X → B ⁡ k ∈ ℝ *
27 26 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ k ∈ X → B ⁡ k ∈ ℝ *
28 3 ffvelcdmda ⊢ φ ∧ k ∈ X → A ⁡ k ∈ ℝ
29 icossre ⊢ A ⁡ k ∈ ℝ ∧ B ⁡ k ∈ ℝ * → A ⁡ k B ⁡ k ⊆ ℝ
30 28 26 29 syl2anc ⊢ φ ∧ k ∈ X → A ⁡ k B ⁡ k ⊆ ℝ
31 30 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ k ∈ X → A ⁡ k B ⁡ k ⊆ ℝ
32 simpl ⊢ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ k ∈ X → f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i
33 simpr ⊢ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ k ∈ X → k ∈ X
34 fveq2 ⊢ i = k → A ⁡ i = A ⁡ k
35 fveq2 ⊢ i = k → B ⁡ i = B ⁡ k
36 34 35 oveq12d ⊢ i = k → A ⁡ i B ⁡ i = A ⁡ k B ⁡ k
37 36 fvixp ⊢ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ k ∈ X → f ⁡ k ∈ A ⁡ k B ⁡ k
38 32 33 37 syl2anc ⊢ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ k ∈ X → f ⁡ k ∈ A ⁡ k B ⁡ k
39 38 adantll ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ k ∈ X → f ⁡ k ∈ A ⁡ k B ⁡ k
40 31 39 sseldd ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ k ∈ X → f ⁡ k ∈ ℝ
41 40 mnfltd ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ k ∈ X → −∞ < f ⁡ k
42 28 rexrd ⊢ φ ∧ k ∈ X → A ⁡ k ∈ ℝ *
43 42 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ k ∈ X → A ⁡ k ∈ ℝ *
44 icoltub ⊢ A ⁡ k ∈ ℝ * ∧ B ⁡ k ∈ ℝ * ∧ f ⁡ k ∈ A ⁡ k B ⁡ k → f ⁡ k < B ⁡ k
45 43 27 39 44 syl3anc ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ k ∈ X → f ⁡ k < B ⁡ k
46 24 27 40 41 45 eliood ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ k ∈ X → f ⁡ k ∈ −∞ B ⁡ k
47 22 46 sselid ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ k ∈ X → f ⁡ k ∈ if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
48 47 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ k ∈ X → f ⁡ k ∈ if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
49 48 ralrimiva ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → ∀ k ∈ X f ⁡ k ∈ if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
50 12 49 jca ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → f Fn X ∧ ∀ k ∈ X f ⁡ k ∈ if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
51 vex ⊢ f ∈ V
52 51 elixp ⊢ f ∈ ⨉ k ∈ X if k = i −∞ B ⁡ i ℝ ↔ f Fn X ∧ ∀ k ∈ X f ⁡ k ∈ if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
53 50 52 sylibr ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → f ∈ ⨉ k ∈ X if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
54 equequ1 ⊢ i = k → i = l ↔ k = l
55 54 ifbid ⊢ i = k → if i = l −∞ y ℝ = if k = l −∞ y ℝ
56 55 cbvixpv ⊢ ⨉ i ∈ x if i = l −∞ y ℝ = ⨉ k ∈ x if k = l −∞ y ℝ
57 56 a1i ⊢ l ∈ x ∧ y ∈ ℝ → ⨉ i ∈ x if i = l −∞ y ℝ = ⨉ k ∈ x if k = l −∞ y ℝ
58 57 mpoeq3ia ⊢ l ∈ x , y ∈ ℝ ⟼ ⨉ i ∈ x if i = l −∞ y ℝ = l ∈ x , y ∈ ℝ ⟼ ⨉ k ∈ x if k = l −∞ y ℝ
59 58 mpteq2i ⊢ x ∈ Fin ⟼ l ∈ x , y ∈ ℝ ⟼ ⨉ i ∈ x if i = l −∞ y ℝ = x ∈ Fin ⟼ l ∈ x , y ∈ ℝ ⟼ ⨉ k ∈ x if k = l −∞ y ℝ
60 5 59 eqtri ⊢ H = x ∈ Fin ⟼ l ∈ x , y ∈ ℝ ⟼ ⨉ k ∈ x if k = l −∞ y ℝ
61 1 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ X → X ∈ Fin
62 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ X → i ∈ X
63 4 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ X → B : X ⟶ ℝ
64 63 62 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ i ∈ X → B ⁡ i ∈ ℝ
65 60 61 62 64 hspval ⊢ φ ∧ i ∈ X → i H ⁡ X B ⁡ i = ⨉ k ∈ X if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
66 65 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → i H ⁡ X B ⁡ i = ⨉ k ∈ X if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
67 53 66 eleqtrrd ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i
68 23 a1i ⊢ φ ∧ i ∈ X ∧ f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i → −∞ ∈ ℝ *
69 3 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ X → A : X ⟶ ℝ
70 69 62 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ i ∈ X → A ⁡ i ∈ ℝ
71 70 rexrd ⊢ φ ∧ i ∈ X → A ⁡ i ∈ ℝ *
72 71 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ X ∧ f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i → A ⁡ i ∈ ℝ *
73 simpr ⊢ φ ∧ i ∈ X ∧ f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i → f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i
74 60 61 62 70 hspval ⊢ φ ∧ i ∈ X → i H ⁡ X A ⁡ i = ⨉ k ∈ X if k = i −∞ A ⁡ i ℝ
75 74 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ X ∧ f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i → i H ⁡ X A ⁡ i = ⨉ k ∈ X if k = i −∞ A ⁡ i ℝ
76 73 75 eleqtrd ⊢ φ ∧ i ∈ X ∧ f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i → f ∈ ⨉ k ∈ X if k = i −∞ A ⁡ i ℝ
77 62 adantr ⊢ φ ∧ i ∈ X ∧ f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i → i ∈ X
78 iftrue ⊢ k = i → if k = i −∞ A ⁡ i ℝ = −∞ A ⁡ i
79 78 fvixp ⊢ f ∈ ⨉ k ∈ X if k = i −∞ A ⁡ i ℝ ∧ i ∈ X → f ⁡ i ∈ −∞ A ⁡ i
80 76 77 79 syl2anc ⊢ φ ∧ i ∈ X ∧ f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i → f ⁡ i ∈ −∞ A ⁡ i
81 iooltub ⊢ −∞ ∈ ℝ * ∧ A ⁡ i ∈ ℝ * ∧ f ⁡ i ∈ −∞ A ⁡ i → f ⁡ i < A ⁡ i
82 68 72 80 81 syl3anc ⊢ φ ∧ i ∈ X ∧ f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i → f ⁡ i < A ⁡ i
83 82 adantllr ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i → f ⁡ i < A ⁡ i
84 71 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → A ⁡ i ∈ ℝ *
85 64 rexrd ⊢ φ ∧ i ∈ X → B ⁡ i ∈ ℝ *
86 85 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → B ⁡ i ∈ ℝ *
87 51 elixp ⊢ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ↔ f Fn X ∧ ∀ i ∈ X f ⁡ i ∈ A ⁡ i B ⁡ i
88 87 biimpi ⊢ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i → f Fn X ∧ ∀ i ∈ X f ⁡ i ∈ A ⁡ i B ⁡ i
89 88 simprd ⊢ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i → ∀ i ∈ X f ⁡ i ∈ A ⁡ i B ⁡ i
90 rspa ⊢ ∀ i ∈ X f ⁡ i ∈ A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → f ⁡ i ∈ A ⁡ i B ⁡ i
91 89 90 sylan ⊢ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → f ⁡ i ∈ A ⁡ i B ⁡ i
92 91 adantll ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → f ⁡ i ∈ A ⁡ i B ⁡ i
93 icogelb ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ * ∧ B ⁡ i ∈ ℝ * ∧ f ⁡ i ∈ A ⁡ i B ⁡ i → A ⁡ i ≤ f ⁡ i
94 84 86 92 93 syl3anc ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → A ⁡ i ≤ f ⁡ i
95 70 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → A ⁡ i ∈ ℝ
96 icossre ⊢ A ⁡ i ∈ ℝ ∧ B ⁡ i ∈ ℝ * → A ⁡ i B ⁡ i ⊆ ℝ
97 70 85 96 syl2anc ⊢ φ ∧ i ∈ X → A ⁡ i B ⁡ i ⊆ ℝ
98 97 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → A ⁡ i B ⁡ i ⊆ ℝ
99 98 92 sseldd ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → f ⁡ i ∈ ℝ
100 95 99 lenltd ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → A ⁡ i ≤ f ⁡ i ↔ ¬ f ⁡ i < A ⁡ i
101 94 100 mpbid ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → ¬ f ⁡ i < A ⁡ i
102 101 adantr ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i → ¬ f ⁡ i < A ⁡ i
103 83 102 pm2.65da ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → ¬ f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i
104 67 103 eldifd ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ∧ i ∈ X → f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
105 104 ex ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i → i ∈ X → f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
106 10 105 ralrimi ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i → ∀ i ∈ X f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
107 eliin ⊢ f ∈ V → f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ↔ ∀ i ∈ X f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
108 51 107 ax-mp ⊢ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ↔ ∀ i ∈ X f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
109 106 108 sylibr ⊢ φ ∧ f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i → f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
110 109 ex ⊢ φ → f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i → f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
111 n0 ⊢ X ≠ ∅ ↔ ∃ k k ∈ X
112 111 biimpi ⊢ X ≠ ∅ → ∃ k k ∈ X
113 2 112 syl ⊢ φ → ∃ k k ∈ X
114 113 adantr ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i → ∃ k k ∈ X
115 simpl ⊢ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ k ∈ X → f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
116 simpr ⊢ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ k ∈ X → k ∈ X
117 id ⊢ i = k → i = k
118 117 35 oveq12d ⊢ i = k → i H ⁡ X B ⁡ i = k H ⁡ X B ⁡ k
119 117 34 oveq12d ⊢ i = k → i H ⁡ X A ⁡ i = k H ⁡ X A ⁡ k
120 118 119 difeq12d ⊢ i = k → i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i = k H ⁡ X B ⁡ k ∖ k H ⁡ X A ⁡ k
121 120 eleq2d ⊢ i = k → f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ↔ f ∈ k H ⁡ X B ⁡ k ∖ k H ⁡ X A ⁡ k
122 115 116 121 eliind ⊢ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ k ∈ X → f ∈ k H ⁡ X B ⁡ k ∖ k H ⁡ X A ⁡ k
123 122 eldifad ⊢ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ k ∈ X → f ∈ k H ⁡ X B ⁡ k
124 123 adantll ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ k ∈ X → f ∈ k H ⁡ X B ⁡ k
125 equequ1 ⊢ i = h → i = l ↔ h = l
126 125 ifbid ⊢ i = h → if i = l −∞ y ℝ = if h = l −∞ y ℝ
127 126 cbvixpv ⊢ ⨉ i ∈ x if i = l −∞ y ℝ = ⨉ h ∈ x if h = l −∞ y ℝ
128 127 a1i ⊢ l ∈ x ∧ y ∈ ℝ → ⨉ i ∈ x if i = l −∞ y ℝ = ⨉ h ∈ x if h = l −∞ y ℝ
129 128 mpoeq3ia ⊢ l ∈ x , y ∈ ℝ ⟼ ⨉ i ∈ x if i = l −∞ y ℝ = l ∈ x , y ∈ ℝ ⟼ ⨉ h ∈ x if h = l −∞ y ℝ
130 129 mpteq2i ⊢ x ∈ Fin ⟼ l ∈ x , y ∈ ℝ ⟼ ⨉ i ∈ x if i = l −∞ y ℝ = x ∈ Fin ⟼ l ∈ x , y ∈ ℝ ⟼ ⨉ h ∈ x if h = l −∞ y ℝ
131 5 130 eqtri ⊢ H = x ∈ Fin ⟼ l ∈ x , y ∈ ℝ ⟼ ⨉ h ∈ x if h = l −∞ y ℝ
132 1 ad2antrr ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ k ∈ X → X ∈ Fin
133 simpr ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ k ∈ X → k ∈ X
134 25 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ k ∈ X → B ⁡ k ∈ ℝ
135 131 132 133 134 hspval ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ k ∈ X → k H ⁡ X B ⁡ k = ⨉ h ∈ X if h = k −∞ B ⁡ k ℝ
136 124 135 eleqtrd ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ k ∈ X → f ∈ ⨉ h ∈ X if h = k −∞ B ⁡ k ℝ
137 ixpfn ⊢ f ∈ ⨉ h ∈ X if h = k −∞ B ⁡ k ℝ → f Fn X
138 136 137 syl ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ k ∈ X → f Fn X
139 138 ex ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i → k ∈ X → f Fn X
140 139 exlimdv ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i → ∃ k k ∈ X → f Fn X
141 114 140 mpd ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i → f Fn X
142 nfii1 ⊢ Ⅎ _ i ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
143 7 142 nfel ⊢ Ⅎ i f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
144 6 143 nfan ⊢ Ⅎ i φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
145 simpll ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → φ
146 108 birani ⊢ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → ∀ i ∈ X f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
147 simpr ⊢ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → i ∈ X
148 rspa ⊢ ∀ i ∈ X f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
149 146 147 148 syl2anc ⊢ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
150 149 adantll ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
151 simpr ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → i ∈ X
152 71 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → A ⁡ i ∈ ℝ *
153 85 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → B ⁡ i ∈ ℝ *
154 simpll ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → φ
155 eldifi ⊢ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i → f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i
156 155 ad2antlr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i
157 simpr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → i ∈ X
158 ioossre ⊢ −∞ B ⁡ i ⊆ ℝ
159 simplr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X → f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i
160 65 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X → i H ⁡ X B ⁡ i = ⨉ k ∈ X if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
161 159 160 eleqtrd ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X → f ∈ ⨉ k ∈ X if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
162 simpr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X → i ∈ X
163 15 fvixp ⊢ f ∈ ⨉ k ∈ X if k = i −∞ B ⁡ i ℝ ∧ i ∈ X → f ⁡ i ∈ −∞ B ⁡ i
164 161 162 163 syl2anc ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X → f ⁡ i ∈ −∞ B ⁡ i
165 158 164 sselid ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X → f ⁡ i ∈ ℝ
166 154 156 157 165 syl21anc ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → f ⁡ i ∈ ℝ
167 166 rexrd ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → f ⁡ i ∈ ℝ *
168 simpl ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i → φ
169 155 adantl ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i → f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i
170 168 169 jca ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i → φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i
171 170 ad2antrr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i
172 simplr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → i ∈ X
173 simpr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → f ⁡ i < A ⁡ i
174 ixpfn ⊢ f ∈ ⨉ k ∈ X if k = i −∞ B ⁡ i ℝ → f Fn X
175 161 174 syl ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X → f Fn X
176 175 adantr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → f Fn X
177 fveq2 ⊢ k = i → f ⁡ k = f ⁡ i
178 177 adantl ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i ∧ k = i → f ⁡ k = f ⁡ i
179 23 a1i ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → −∞ ∈ ℝ *
180 71 ad4ant13 ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → A ⁡ i ∈ ℝ *
181 165 adantr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → f ⁡ i ∈ ℝ
182 181 mnfltd ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → −∞ < f ⁡ i
183 simpr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → f ⁡ i < A ⁡ i
184 179 180 181 182 183 eliood ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → f ⁡ i ∈ −∞ A ⁡ i
185 184 adantr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i ∧ k = i → f ⁡ i ∈ −∞ A ⁡ i
186 178 185 eqeltrd ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i ∧ k = i → f ⁡ k ∈ −∞ A ⁡ i
187 186 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i ∧ k ∈ X ∧ k = i → f ⁡ k ∈ −∞ A ⁡ i
188 78 eqcomd ⊢ k = i → −∞ A ⁡ i = if k = i −∞ A ⁡ i ℝ
189 188 adantl ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i ∧ k ∈ X ∧ k = i → −∞ A ⁡ i = if k = i −∞ A ⁡ i ℝ
190 187 189 eleqtrd ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i ∧ k ∈ X ∧ k = i → f ⁡ k ∈ if k = i −∞ A ⁡ i ℝ
191 15 158 eqsstrdi ⊢ k = i → if k = i −∞ B ⁡ i ℝ ⊆ ℝ
192 ssid ⊢ ℝ ⊆ ℝ
193 20 192 eqsstrdi ⊢ ¬ k = i → if k = i −∞ B ⁡ i ℝ ⊆ ℝ
194 191 193 pm2.61i ⊢ if k = i −∞ B ⁡ i ℝ ⊆ ℝ
195 161 adantr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ k ∈ X → f ∈ ⨉ k ∈ X if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
196 simpr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ k ∈ X → k ∈ X
197 fvixp2 ⊢ f ∈ ⨉ k ∈ X if k = i −∞ B ⁡ i ℝ ∧ k ∈ X → f ⁡ k ∈ if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
198 195 196 197 syl2anc ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ k ∈ X → f ⁡ k ∈ if k = i −∞ B ⁡ i ℝ
199 194 198 sselid ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ k ∈ X → f ⁡ k ∈ ℝ
200 199 adantr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ k ∈ X ∧ ¬ k = i → f ⁡ k ∈ ℝ
201 iffalse ⊢ ¬ k = i → if k = i −∞ A ⁡ i ℝ = ℝ
202 201 eqcomd ⊢ ¬ k = i → ℝ = if k = i −∞ A ⁡ i ℝ
203 202 adantl ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ k ∈ X ∧ ¬ k = i → ℝ = if k = i −∞ A ⁡ i ℝ
204 200 203 eleqtrd ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ k ∈ X ∧ ¬ k = i → f ⁡ k ∈ if k = i −∞ A ⁡ i ℝ
205 204 adantllr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i ∧ k ∈ X ∧ ¬ k = i → f ⁡ k ∈ if k = i −∞ A ⁡ i ℝ
206 190 205 pm2.61dan ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i ∧ k ∈ X → f ⁡ k ∈ if k = i −∞ A ⁡ i ℝ
207 206 ralrimiva ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → ∀ k ∈ X f ⁡ k ∈ if k = i −∞ A ⁡ i ℝ
208 176 207 jca ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → f Fn X ∧ ∀ k ∈ X f ⁡ k ∈ if k = i −∞ A ⁡ i ℝ
209 51 elixp ⊢ f ∈ ⨉ k ∈ X if k = i −∞ A ⁡ i ℝ ↔ f Fn X ∧ ∀ k ∈ X f ⁡ k ∈ if k = i −∞ A ⁡ i ℝ
210 208 209 sylibr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → f ∈ ⨉ k ∈ X if k = i −∞ A ⁡ i ℝ
211 74 eqcomd ⊢ φ ∧ i ∈ X → ⨉ k ∈ X if k = i −∞ A ⁡ i ℝ = i H ⁡ X A ⁡ i
212 211 ad4ant13 ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → ⨉ k ∈ X if k = i −∞ A ⁡ i ℝ = i H ⁡ X A ⁡ i
213 210 212 eleqtrd ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i
214 171 172 173 213 syl21anc ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i
215 eldifn ⊢ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i → ¬ f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i
216 215 ad3antlr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X ∧ f ⁡ i < A ⁡ i → ¬ f ∈ i H ⁡ X A ⁡ i
217 214 216 pm2.65da ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → ¬ f ⁡ i < A ⁡ i
218 154 157 70 syl2anc ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → A ⁡ i ∈ ℝ
219 218 166 lenltd ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → A ⁡ i ≤ f ⁡ i ↔ ¬ f ⁡ i < A ⁡ i
220 217 219 mpbird ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → A ⁡ i ≤ f ⁡ i
221 23 a1i ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X → −∞ ∈ ℝ *
222 85 adantlr ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X → B ⁡ i ∈ ℝ *
223 iooltub ⊢ −∞ ∈ ℝ * ∧ B ⁡ i ∈ ℝ * ∧ f ⁡ i ∈ −∞ B ⁡ i → f ⁡ i < B ⁡ i
224 221 222 164 223 syl3anc ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∧ i ∈ X → f ⁡ i < B ⁡ i
225 154 156 157 224 syl21anc ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → f ⁡ i < B ⁡ i
226 152 153 167 220 225 elicod ⊢ φ ∧ f ∈ i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → f ⁡ i ∈ A ⁡ i B ⁡ i
227 145 150 151 226 syl21anc ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ∧ i ∈ X → f ⁡ i ∈ A ⁡ i B ⁡ i
228 227 ex ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i → i ∈ X → f ⁡ i ∈ A ⁡ i B ⁡ i
229 144 228 ralrimi ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i → ∀ i ∈ X f ⁡ i ∈ A ⁡ i B ⁡ i
230 141 229 jca ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i → f Fn X ∧ ∀ i ∈ X f ⁡ i ∈ A ⁡ i B ⁡ i
231 230 87 sylibr ⊢ φ ∧ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i → f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i
232 231 ex ⊢ φ → f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i → f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i
233 110 232 impbid ⊢ φ → f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ↔ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
234 233 alrimiv ⊢ φ → ∀ f f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ↔ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
235 dfcleq ⊢ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i = ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i ↔ ∀ f f ∈ ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i ↔ f ∈ ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i
236 234 235 sylibr ⊢ φ → ⨉ i ∈ X A ⁡ i B ⁡ i = ⋂ i ∈ X i H ⁡ X B ⁡ i ∖ i H ⁡ X A ⁡ i