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Theorem isfild

Description: Sufficient condition for a set of the form { x e. ~P A | ph } to be a filter. (Contributed by Mario Carneiro, 1-Dec-2013) (Revised by Stefan O'Rear, 2-Aug-2015) (Revised by AV, 10-Apr-2024)

Ref Expression
Hypotheses isfild.1 φ x F x A ψ
isfild.2 φ A V
isfild.3 φ [˙A / x]˙ ψ
isfild.4 φ ¬ [˙ / x]˙ ψ
isfild.5 φ y A z y [˙z / x]˙ ψ [˙y / x]˙ ψ
isfild.6 φ y A z A [˙y / x]˙ ψ [˙z / x]˙ ψ [˙ y z / x]˙ ψ
Assertion isfild φ F Fil A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isfild.1 φ x F x A ψ
2 isfild.2 φ A V
3 isfild.3 φ [˙A / x]˙ ψ
4 isfild.4 φ ¬ [˙ / x]˙ ψ
5 isfild.5 φ y A z y [˙z / x]˙ ψ [˙y / x]˙ ψ
6 isfild.6 φ y A z A [˙y / x]˙ ψ [˙z / x]˙ ψ [˙ y z / x]˙ ψ
7 velpw x 𝒫 A x A
8 7 biranri x A ψ x 𝒫 A
9 1 8 biimtrdi φ x F x 𝒫 A
10 9 ssrdv φ F 𝒫 A
11 1 2 isfildlem φ F A [˙ / x]˙ ψ
12 simpr A [˙ / x]˙ ψ [˙ / x]˙ ψ
13 11 12 biimtrdi φ F [˙ / x]˙ ψ
14 4 13 mtod φ ¬ F
15 ssid A A
16 3 15 jctil φ A A [˙A / x]˙ ψ
17 1 2 isfildlem φ A F A A [˙A / x]˙ ψ
18 16 17 mpbird φ A F
19 10 14 18 3jca φ F 𝒫 A ¬ F A F
20 elpwi y 𝒫 A y A
21 simp2 φ y A z y y A
22 5 21 jctild φ y A z y [˙z / x]˙ ψ y A [˙y / x]˙ ψ
23 22 adantld φ y A z y z A [˙z / x]˙ ψ y A [˙y / x]˙ ψ
24 1 2 isfildlem φ z F z A [˙z / x]˙ ψ
25 24 3ad2ant1 φ y A z y z F z A [˙z / x]˙ ψ
26 1 2 isfildlem φ y F y A [˙y / x]˙ ψ
27 26 3ad2ant1 φ y A z y y F y A [˙y / x]˙ ψ
28 23 25 27 3imtr4d φ y A z y z F y F
29 28 3expa φ y A z y z F y F
30 29 impancom φ y A z F z y y F
31 30 rexlimdva φ y A z F z y y F
32 31 ex φ y A z F z y y F
33 20 32 syl5 φ y 𝒫 A z F z y y F
34 33 ralrimiv φ y 𝒫 A z F z y y F
35 ssinss1 y A y z A
36 35 ad2antrr y A [˙y / x]˙ ψ z A [˙z / x]˙ ψ y z A
37 36 a1i φ y A [˙y / x]˙ ψ z A [˙z / x]˙ ψ y z A
38 an4 y A [˙y / x]˙ ψ z A [˙z / x]˙ ψ y A z A [˙y / x]˙ ψ [˙z / x]˙ ψ
39 6 3expb φ y A z A [˙y / x]˙ ψ [˙z / x]˙ ψ [˙ y z / x]˙ ψ
40 39 expimpd φ y A z A [˙y / x]˙ ψ [˙z / x]˙ ψ [˙ y z / x]˙ ψ
41 38 40 biimtrid φ y A [˙y / x]˙ ψ z A [˙z / x]˙ ψ [˙ y z / x]˙ ψ
42 37 41 jcad φ y A [˙y / x]˙ ψ z A [˙z / x]˙ ψ y z A [˙ y z / x]˙ ψ
43 26 24 anbi12d φ y F z F y A [˙y / x]˙ ψ z A [˙z / x]˙ ψ
44 1 2 isfildlem φ y z F y z A [˙ y z / x]˙ ψ
45 42 43 44 3imtr4d φ y F z F y z F
46 45 ralrimivv φ y F z F y z F
47 isfil2 F Fil A F 𝒫 A ¬ F A F y 𝒫 A z F z y y F y F z F y z F
48 19 34 46 47 syl3anbrc φ F Fil A