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 8 12 syl f 𝒫 U w U 𝒫 z U w w U 𝒫 z U
14 rexex w U 𝒫 z U w 𝒫 z U
15 ax5e w 𝒫 z U 𝒫 z U
16 14 15 syl w U 𝒫 z U 𝒫 z U
17 3 13 16 3syl f 𝒫 U w U 𝒫 z U w z f f 𝒫 𝒫 w 𝒫 z U
18 inss1 U g U
19 vex g V
20 19 inex2 U g V
21 20 elpw U g 𝒫 U U g U
22 18 21 mpbir U g 𝒫 U
23 unieq f = U g f = U g
24 23 ineq2d f = U g z f = z U g
25 ineq1 f = U g f 𝒫 𝒫 w = U g 𝒫 𝒫 w
26 25 unieqd f = U g f 𝒫 𝒫 w = U g 𝒫 𝒫 w
27 24 26 sseq12d f = U g z f f 𝒫 𝒫 w z U g U g 𝒫 𝒫 w
28 27 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
29 28 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
30 29 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
31 22 30 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
32 31 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
33 inss2 U w w
34 sstr2 𝒫 z U w U w w 𝒫 z w
35 33 34 mpi 𝒫 z U w 𝒫 z w
36 an12 v U i v v g i v v U v g
37 elin v U g v U v g
38 37 bicomi v U v g v U g
39 38 anbi2i i v v U v g i v v U g
40 36 39 bitri v U i v v g i v v U g
41 40 exbii v v U i v v g v i v v U g
42 df-rex v U i v v g v v U i v v g
43 eluni i U g v i v v U g
44 41 42 43 3bitr4i v U i v v g i U g
45 simp1 z U g U g 𝒫 𝒫 w i z i U g z U g U g 𝒫 𝒫 w
46 elin i z U g i z i U g
47 46 biimpri i z i U g i z U g
48 47 3adant1 z U g U g 𝒫 𝒫 w i z i U g i z U g
49 45 48 sseldd z U g U g 𝒫 𝒫 w i z i U g i U g 𝒫 𝒫 w
50 eluni i U g 𝒫 𝒫 w u i u u U g 𝒫 𝒫 w
51 49 50 sylib z U g U g 𝒫 𝒫 w i z i U g u i u u U g 𝒫 𝒫 w
52 elinel1 u U g 𝒫 𝒫 w u U g
53 52 elin2d u U g 𝒫 𝒫 w u g
54 elinel2 u U g 𝒫 𝒫 w u 𝒫 𝒫 w
55 elpwpw u 𝒫 𝒫 w u V u w
56 55 simprbi u 𝒫 𝒫 w u w
57 54 56 syl u U g 𝒫 𝒫 w u w
58 53 57 jca u U g 𝒫 𝒫 w u g u w
59 58 anim2i i u u U g 𝒫 𝒫 w i u u g u w
60 an12 i u u g u w u g i u u w
61 59 60 sylib i u u U g 𝒫 𝒫 w u g i u u w
62 61 eximi u i u u U g 𝒫 𝒫 w u u g i u u w
63 df-rex u g i u u w u u g i u u w
64 62 63 sylibr u i u u U g 𝒫 𝒫 w u g i u u w
65 51 64 syl z U g U g 𝒫 𝒫 w i z i U g u g i u u w
66 65 3expia z U g U g 𝒫 𝒫 w i z i U g u g i u u w
67 44 66 syl5bi z U g U g 𝒫 𝒫 w i z v U i v v g u g i u u w
68 67 ralrimiva z U g U g 𝒫 𝒫 w i z v U i v v g u g i u u w
69 35 68 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
70 69 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
71 32 70 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
72 elequ2 f = g v f v g
73 72 anbi2d f = g i v v f i v v g
74 73 rexbidv f = g v U i v v f v U i v v g
75 rexeq f = g u f i u u w u g i u u w
76 74 75 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
77 76 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
78 77 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
79 78 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
80 79 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
81 71 80 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
82 17 81 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
83 nfv f 𝒫 z U
84 nfa1 f f w U 𝒫 z w i z v U i v v f u f i u u w
85 83 84 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
86 elpwi f 𝒫 U f U
87 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
88 ssin 𝒫 z U 𝒫 z w 𝒫 z U w
89 88 biimpi 𝒫 z U 𝒫 z w 𝒫 z U w
90 89 ex 𝒫 z U 𝒫 z w 𝒫 z U w
91 90 adantr 𝒫 z U f U 𝒫 z w 𝒫 z U w
92 simp3 𝒫 z U f U i f i f
93 eluni i f v i v v f
94 92 93 sylib 𝒫 z U f U i f v i v v f
95 simpl2 𝒫 z U f U i f i v v f f U
96 simprr 𝒫 z U f U i f i v v f v f
97 95 96 sseldd 𝒫 z U f U i f i v v f v U
98 simprl 𝒫 z U f U i f i v v f i v
99 97 98 96 3jca 𝒫 z U f U i f i v v f v U i v v f
100 99 ex 𝒫 z U f U i f i v v f v U i v v f
101 100 eximdv 𝒫 z U f U i f v i v v f v v U i v v f
102 94 101 mpd 𝒫 z U f U i f v v U i v v f
103 df-rex v U i v v f v v U i v v f
104 3anass v U i v v f v U i v v f
105 104 exbii v v U i v v f v v U i v v f
106 103 105 bitr4i v U i v v f v v U i v v f
107 102 106 sylibr 𝒫 z U f U i f v U i v v f
108 107 3expia 𝒫 z U f U i f v U i v v f
109 elin u f 𝒫 𝒫 w u f u 𝒫 𝒫 w
110 vex u V
111 110 55 mpbiran u 𝒫 𝒫 w u w
112 111 anbi2i u f u 𝒫 𝒫 w u f u w
113 109 112 bitri u f 𝒫 𝒫 w u f u w
114 113 anbi2i i u u f 𝒫 𝒫 w i u u f u w
115 an12 u f i u u w i u u f u w
116 114 115 bitr4i i u u f 𝒫 𝒫 w u f i u u w
117 116 exbii u i u u f 𝒫 𝒫 w u u f i u u w
118 eluni i f 𝒫 𝒫 w u i u u f 𝒫 𝒫 w
119 df-rex u f i u u w u u f i u u w
120 117 118 119 3bitr4i i f 𝒫 𝒫 w u f i u u w
121 120 biimpri u f i u u w i f 𝒫 𝒫 w
122 121 a1i 𝒫 z U f U u f i u u w i f 𝒫 𝒫 w
123 108 122 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
124 123 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
125 elin i z f i z i f
126 125 imbi1i i z f i f 𝒫 𝒫 w i z i f i f 𝒫 𝒫 w
127 impexp i z i f i f 𝒫 𝒫 w i z i f i f 𝒫 𝒫 w
128 126 127 bitri i z f i f 𝒫 𝒫 w i z i f i f 𝒫 𝒫 w
129 128 albii i i z f i f 𝒫 𝒫 w i i z i f i f 𝒫 𝒫 w
130 dfss2 z f f 𝒫 𝒫 w i i z f i f 𝒫 𝒫 w
131 df-ral i z i f i f 𝒫 𝒫 w i i z i f i f 𝒫 𝒫 w
132 129 130 131 3bitr4i z f f 𝒫 𝒫 w i z i f i f 𝒫 𝒫 w
133 124 132 syl6ibr 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
134 91 133 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
135 134 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
136 135 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
137 136 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
138 87 137 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
139 138 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
140 86 139 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
141 85 140 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
142 82 141 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