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Theorem isacs2

Description: In the definition of an algebraic closure system, we may always take the operation being closed over as the Moore closure. (Contributed by Stefan O'Rear, 2-Apr-2015)

Ref Expression
Hypothesis isacs2.f F=mrClsC
Assertion isacs2 CACSXCMooreXs𝒫XsCy𝒫sFinFys

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isacs2.f F=mrClsC
2 isacs CACSXCMooreXff:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCf𝒫tFint
3 ffun f:𝒫X𝒫XFunf
4 funiunfv Funfz𝒫tFinfz=f𝒫tFin
5 3 4 syl f:𝒫X𝒫Xz𝒫tFinfz=f𝒫tFin
6 5 sseq1d f:𝒫X𝒫Xz𝒫tFinfztf𝒫tFint
7 iunss z𝒫tFinfztz𝒫tFinfzt
8 6 7 bitr3di f:𝒫X𝒫Xf𝒫tFintz𝒫tFinfzt
9 8 bibi2d f:𝒫X𝒫XtCf𝒫tFinttCz𝒫tFinfzt
10 9 ralbidv f:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCf𝒫tFintt𝒫XtCz𝒫tFinfzt
11 10 pm5.32i f:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCf𝒫tFintf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzt
12 11 exbii ff:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCf𝒫tFintff:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzt
13 simpll CMooreXsCy𝒫sFinCMooreX
14 elinel1 y𝒫sFiny𝒫s
15 14 elpwid y𝒫sFinys
16 15 adantl CMooreXsCy𝒫sFinys
17 simplr CMooreXsCy𝒫sFinsC
18 1 mrcsscl CMooreXyssCFys
19 13 16 17 18 syl3anc CMooreXsCy𝒫sFinFys
20 19 ralrimiva CMooreXsCy𝒫sFinFys
21 20 ad4ant14 CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫XsCy𝒫sFinFys
22 fveq2 z=yfz=fy
23 22 sseq1d z=yfzFyfyFy
24 simplll CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinCMooreX
25 15 adantl CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinys
26 elpwi s𝒫XsX
27 26 ad2antlr CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinsX
28 25 27 sstrd CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinyX
29 1 mrccl CMooreXyXFyC
30 24 28 29 syl2anc CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinFyC
31 eleq1 t=FytCFyC
32 pweq t=Fy𝒫t=𝒫Fy
33 32 ineq1d t=Fy𝒫tFin=𝒫FyFin
34 sseq2 t=FyfztfzFy
35 33 34 raleqbidv t=Fyz𝒫tFinfztz𝒫FyFinfzFy
36 31 35 bibi12d t=FytCz𝒫tFinfztFyCz𝒫FyFinfzFy
37 simprr CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfztt𝒫XtCz𝒫tFinfzt
38 37 ad2antrr CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFint𝒫XtCz𝒫tFinfzt
39 mresspw CMooreXC𝒫X
40 39 ad3antrrr CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinC𝒫X
41 40 30 sseldd CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinFy𝒫X
42 36 38 41 rspcdva CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinFyCz𝒫FyFinfzFy
43 30 42 mpbid CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinz𝒫FyFinfzFy
44 24 1 28 mrcssidd CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinyFy
45 vex yV
46 45 elpw y𝒫FyyFy
47 44 46 sylibr CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFiny𝒫Fy
48 elinel2 y𝒫sFinyFin
49 48 adantl CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinyFin
50 47 49 elind CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFiny𝒫FyFin
51 23 43 50 rspcdva CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinfyFy
52 sstr2 fyFyFysfys
53 51 52 syl CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinFysfys
54 53 ralimdva CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinFysy𝒫sFinfys
55 54 imp CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinFysy𝒫sFinfys
56 fveq2 y=zfy=fz
57 56 sseq1d y=zfysfzs
58 57 cbvralvw y𝒫sFinfysz𝒫sFinfzs
59 55 58 sylib CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinFysz𝒫sFinfzs
60 eleq1 t=stCsC
61 pweq t=s𝒫t=𝒫s
62 61 ineq1d t=s𝒫tFin=𝒫sFin
63 sseq2 t=sfztfzs
64 62 63 raleqbidv t=sz𝒫tFinfztz𝒫sFinfzs
65 60 64 bibi12d t=stCz𝒫tFinfztsCz𝒫sFinfzs
66 37 ad2antrr CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinFyst𝒫XtCz𝒫tFinfzt
67 simplr CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinFyss𝒫X
68 65 66 67 rspcdva CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinFyssCz𝒫sFinfzs
69 59 68 mpbird CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫Xy𝒫sFinFyssC
70 21 69 impbida CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫XsCy𝒫sFinFys
71 70 ralrimiva CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫XsCy𝒫sFinFys
72 71 ex CMooreXf:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫XsCy𝒫sFinFys
73 72 exlimdv CMooreXff:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫XsCy𝒫sFinFys
74 1 mrcf CMooreXF:𝒫XC
75 74 39 fssd CMooreXF:𝒫X𝒫X
76 1 fvexi FV
77 feq1 f=Ff:𝒫X𝒫XF:𝒫X𝒫X
78 fveq1 f=Ffz=Fz
79 78 sseq1d f=FfztFzt
80 79 ralbidv f=Fz𝒫tFinfztz𝒫tFinFzt
81 fveq2 z=yFz=Fy
82 81 sseq1d z=yFztFyt
83 82 cbvralvw z𝒫tFinFzty𝒫tFinFyt
84 80 83 bitrdi f=Fz𝒫tFinfzty𝒫tFinFyt
85 84 bibi2d f=FtCz𝒫tFinfzttCy𝒫tFinFyt
86 85 ralbidv f=Ft𝒫XtCz𝒫tFinfztt𝒫XtCy𝒫tFinFyt
87 sseq2 t=sFytFys
88 62 87 raleqbidv t=sy𝒫tFinFyty𝒫sFinFys
89 60 88 bibi12d t=stCy𝒫tFinFytsCy𝒫sFinFys
90 89 cbvralvw t𝒫XtCy𝒫tFinFyts𝒫XsCy𝒫sFinFys
91 86 90 bitrdi f=Ft𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫XsCy𝒫sFinFys
92 77 91 anbi12d f=Ff:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfztF:𝒫X𝒫Xs𝒫XsCy𝒫sFinFys
93 76 92 spcev F:𝒫X𝒫Xs𝒫XsCy𝒫sFinFysff:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzt
94 75 93 sylan CMooreXs𝒫XsCy𝒫sFinFysff:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzt
95 94 ex CMooreXs𝒫XsCy𝒫sFinFysff:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzt
96 73 95 impbid CMooreXff:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCz𝒫tFinfzts𝒫XsCy𝒫sFinFys
97 12 96 bitrid CMooreXff:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCf𝒫tFints𝒫XsCy𝒫sFinFys
98 97 pm5.32i CMooreXff:𝒫X𝒫Xt𝒫XtCf𝒫tFintCMooreXs𝒫XsCy𝒫sFinFys
99 2 98 bitri CACSXCMooreXs𝒫XsCy𝒫sFinFys