Metamath Proof Explorer


Theorem ismnushort

Description: Express the predicate on U and z in ismnu in a shorter form while avoiding complicated definitions. (Contributed by Rohan Ridenour, 10-Oct-2024)

Ref Expression
Assertion ismnushort f 𝒫 U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w 𝒫 z U f w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpl 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w 𝒫 z U w
2 1 reximi w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w w U 𝒫 z U w
3 2 ralimi f 𝒫 U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w f 𝒫 U w U 𝒫 z U w
4 0elpw 𝒫 U
5 4 a1i 𝒫 U
6 biidd f = w U 𝒫 z U w w U 𝒫 z U w
7 5 6 rspcdv f 𝒫 U w U 𝒫 z U w w U 𝒫 z U w
8 7 mptru f 𝒫 U w U 𝒫 z U w w U 𝒫 z U w
9 inss1 U w U
10 sstr2 𝒫 z U w U w U 𝒫 z U
11 9 10 mpi 𝒫 z U w 𝒫 z U
12 11 reximi w U 𝒫 z U w w U 𝒫 z U
13 rexex w U 𝒫 z U w 𝒫 z U
14 ax5e w 𝒫 z U 𝒫 z U
15 13 14 syl w U 𝒫 z U 𝒫 z U
16 3 8 12 15 4syl f 𝒫 U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w 𝒫 z U
17 inss1 U g U
18 vex g V
19 18 inex2 U g V
20 19 elpw U g 𝒫 U U g U
21 17 20 mpbir U g 𝒫 U
22 unieq f = U g f = U g
23 22 ineq2d f = U g z f = z U g
24 ineq1 f = U g f 𝒫 𝒫 w = U g 𝒫 𝒫 w
25 24 unieqd f = U g f 𝒫 𝒫 w = U g 𝒫 𝒫 w
26 23 25 sseq12d f = U g z f f 𝒫 𝒫 w z U g U g 𝒫 𝒫 w
27 26 anbi2d f = U g 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w 𝒫 z U w z U g U g 𝒫 𝒫 w
28 27 rexbidv f = U g w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w w U 𝒫 z U w z U g U g 𝒫 𝒫 w
29 28 rspcv U g 𝒫 U f 𝒫 U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w w U 𝒫 z U w z U g U g 𝒫 𝒫 w
30 21 29 ax-mp f 𝒫 U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w w U 𝒫 z U w z U g U g 𝒫 𝒫 w
31 30 alrimiv f 𝒫 U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w g w U 𝒫 z U w z U g U g 𝒫 𝒫 w
32 inss2 U w w
33 sstr2 𝒫 z U w U w w 𝒫 z w
34 32 33 mpi 𝒫 z U w 𝒫 z w
35 an12 v U i v v g i v v U v g
36 elin v U g v U v g
37 36 bicomi v U v g v U g
38 37 anbi2i i v v U v g i v v U g
39 35 38 bitri v U i v v g i v v U g
40 39 exbii v v U i v v g v i v v U g
41 df-rex v U i v v g v v U i v v g
42 eluni i U g v i v v U g
43 40 41 42 3bitr4i v U i v v g i U g
44 simp1 z U g U g 𝒫 𝒫 w i z i U g z U g U g 𝒫 𝒫 w
45 elin i z U g i z i U g
46 45 biimpri i z i U g i z U g
47 46 3adant1 z U g U g 𝒫 𝒫 w i z i U g i z U g
48 44 47 sseldd z U g U g 𝒫 𝒫 w i z i U g i U g 𝒫 𝒫 w
49 eluni i U g 𝒫 𝒫 w u i u u U g 𝒫 𝒫 w
50 48 49 sylib z U g U g 𝒫 𝒫 w i z i U g u i u u U g 𝒫 𝒫 w
51 elinel1 u U g 𝒫 𝒫 w u U g
52 51 elin2d u U g 𝒫 𝒫 w u g
53 elinel2 u U g 𝒫 𝒫 w u 𝒫 𝒫 w
54 elpwpw u 𝒫 𝒫 w u V u w
55 54 simprbi u 𝒫 𝒫 w u w
56 53 55 syl u U g 𝒫 𝒫 w u w
57 52 56 jca u U g 𝒫 𝒫 w u g u w
58 57 anim2i i u u U g 𝒫 𝒫 w i u u g u w
59 an12 i u u g u w u g i u u w
60 58 59 sylib i u u U g 𝒫 𝒫 w u g i u u w
61 60 eximi u i u u U g 𝒫 𝒫 w u u g i u u w
62 df-rex u g i u u w u u g i u u w
63 61 62 sylibr u i u u U g 𝒫 𝒫 w u g i u u w
64 50 63 syl z U g U g 𝒫 𝒫 w i z i U g u g i u u w
65 64 3expia z U g U g 𝒫 𝒫 w i z i U g u g i u u w
66 43 65 biimtrid z U g U g 𝒫 𝒫 w i z v U i v v g u g i u u w
67 66 ralrimiva z U g U g 𝒫 𝒫 w i z v U i v v g u g i u u w
68 34 67 anim12i 𝒫 z U w z U g U g 𝒫 𝒫 w 𝒫 z w i z v U i v v g u g i u u w
69 68 reximi w U 𝒫 z U w z U g U g 𝒫 𝒫 w w U 𝒫 z w i z v U i v v g u g i u u w
70 31 69 sylg f 𝒫 U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w g w U 𝒫 z w i z v U i v v g u g i u u w
71 elequ2 f = g v f v g
72 71 anbi2d f = g i v v f i v v g
73 72 rexbidv f = g v U i v v f v U i v v g
74 rexeq f = g u f i u u w u g i u u w
75 73 74 imbi12d f = g v U i v v f u f i u u w v U i v v g u g i u u w
76 75 ralbidv f = g i z v U i v v f u f i u u w i z v U i v v g u g i u u w
77 76 anbi2d f = g 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w 𝒫 z w i z v U i v v g u g i u u w
78 77 rexbidv f = g w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w w U 𝒫 z w i z v U i v v g u g i u u w
79 78 cbvalvw f w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w g w U 𝒫 z w i z v U i v v g u g i u u w
80 70 79 sylibr f 𝒫 U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w f w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w
81 16 80 jca f 𝒫 U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w 𝒫 z U f w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w
82 nfv f 𝒫 z U
83 nfa1 f f w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w
84 82 83 nfan f 𝒫 z U f w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w
85 elpwi f 𝒫 U f U
86 sp f w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w
87 ssin 𝒫 z U 𝒫 z w 𝒫 z U w
88 87 biimpi 𝒫 z U 𝒫 z w 𝒫 z U w
89 88 ex 𝒫 z U 𝒫 z w 𝒫 z U w
90 89 adantr 𝒫 z U f U 𝒫 z w 𝒫 z U w
91 simp3 𝒫 z U f U i f i f
92 eluni i f v i v v f
93 91 92 sylib 𝒫 z U f U i f v i v v f
94 simpl2 𝒫 z U f U i f i v v f f U
95 simprr 𝒫 z U f U i f i v v f v f
96 94 95 sseldd 𝒫 z U f U i f i v v f v U
97 simprl 𝒫 z U f U i f i v v f i v
98 96 97 95 3jca 𝒫 z U f U i f i v v f v U i v v f
99 98 ex 𝒫 z U f U i f i v v f v U i v v f
100 99 eximdv 𝒫 z U f U i f v i v v f v v U i v v f
101 93 100 mpd 𝒫 z U f U i f v v U i v v f
102 df-rex v U i v v f v v U i v v f
103 3anass v U i v v f v U i v v f
104 103 exbii v v U i v v f v v U i v v f
105 102 104 bitr4i v U i v v f v v U i v v f
106 101 105 sylibr 𝒫 z U f U i f v U i v v f
107 106 3expia 𝒫 z U f U i f v U i v v f
108 elin u f 𝒫 𝒫 w u f u 𝒫 𝒫 w
109 vex u V
110 109 54 mpbiran u 𝒫 𝒫 w u w
111 110 anbi2i u f u 𝒫 𝒫 w u f u w
112 108 111 bitri u f 𝒫 𝒫 w u f u w
113 112 anbi2i i u u f 𝒫 𝒫 w i u u f u w
114 an12 u f i u u w i u u f u w
115 113 114 bitr4i i u u f 𝒫 𝒫 w u f i u u w
116 115 exbii u i u u f 𝒫 𝒫 w u u f i u u w
117 eluni i f 𝒫 𝒫 w u i u u f 𝒫 𝒫 w
118 df-rex u f i u u w u u f i u u w
119 116 117 118 3bitr4i i f 𝒫 𝒫 w u f i u u w
120 119 biimpri u f i u u w i f 𝒫 𝒫 w
121 120 a1i 𝒫 z U f U u f i u u w i f 𝒫 𝒫 w
122 107 121 imim12d 𝒫 z U f U v U i v v f u f i u u w i f i f 𝒫 𝒫 w
123 122 ralimdv 𝒫 z U f U i z v U i v v f u f i u u w i z i f i f 𝒫 𝒫 w
124 elin i z f i z i f
125 124 imbi1i i z f i f 𝒫 𝒫 w i z i f i f 𝒫 𝒫 w
126 impexp i z i f i f 𝒫 𝒫 w i z i f i f 𝒫 𝒫 w
127 125 126 bitri i z f i f 𝒫 𝒫 w i z i f i f 𝒫 𝒫 w
128 127 albii i i z f i f 𝒫 𝒫 w i i z i f i f 𝒫 𝒫 w
129 df-ss z f f 𝒫 𝒫 w i i z f i f 𝒫 𝒫 w
130 df-ral i z i f i f 𝒫 𝒫 w i i z i f i f 𝒫 𝒫 w
131 128 129 130 3bitr4i z f f 𝒫 𝒫 w i z i f i f 𝒫 𝒫 w
132 123 131 imbitrrdi 𝒫 z U f U i z v U i v v f u f i u u w z f f 𝒫 𝒫 w
133 90 132 anim12d 𝒫 z U f U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w
134 133 reximdv 𝒫 z U f U w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w
135 134 3impia 𝒫 z U f U w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w
136 135 3com23 𝒫 z U w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w f U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w
137 86 136 syl3an2 𝒫 z U f w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w f U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w
138 137 3expa 𝒫 z U f w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w f U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w
139 85 138 sylan2 𝒫 z U f w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w f 𝒫 U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w
140 84 139 ralrimia 𝒫 z U f w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w f 𝒫 U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w
141 81 140 impbii f 𝒫 U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w 𝒫 z U f w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w