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Theorem issros

Description: The property of being a semirings of sets, i.e., collections of sets containing the empty set, closed under finite intersection, and where complements can be written as finite disjoint unions. (Contributed by Thierry Arnoux, 18-Jul-2020)

Ref Expression
Hypothesis issros.1 ⊢ N = s ∈ 𝒫 𝒫 O | ∅ ∈ s ∧ ∀ x ∈ s ∀ y ∈ s x ∩ y ∈ s ∧ ∃ z ∈ 𝒫 s z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z
Assertion issros ⊢ S ∈ N ↔ S ∈ 𝒫 𝒫 O ∧ ∅ ∈ S ∧ ∀ x ∈ S ∀ y ∈ S x ∩ y ∈ S ∧ ∃ z ∈ 𝒫 S z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 issros.1 ⊢ N = s ∈ 𝒫 𝒫 O | ∅ ∈ s ∧ ∀ x ∈ s ∀ y ∈ s x ∩ y ∈ s ∧ ∃ z ∈ 𝒫 s z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z
2 eleq2 ⊢ s = S → ∅ ∈ s ↔ ∅ ∈ S
3 eleq2 ⊢ s = S → x ∩ y ∈ s ↔ x ∩ y ∈ S
4 pweq ⊢ s = S → 𝒫 s = 𝒫 S
5 4 rexeqdv ⊢ s = S → ∃ z ∈ 𝒫 s z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z ↔ ∃ z ∈ 𝒫 S z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z
6 3 5 anbi12d ⊢ s = S → x ∩ y ∈ s ∧ ∃ z ∈ 𝒫 s z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z ↔ x ∩ y ∈ S ∧ ∃ z ∈ 𝒫 S z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z
7 6 raleqbi1dv ⊢ s = S → ∀ y ∈ s x ∩ y ∈ s ∧ ∃ z ∈ 𝒫 s z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z ↔ ∀ y ∈ S x ∩ y ∈ S ∧ ∃ z ∈ 𝒫 S z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z
8 7 raleqbi1dv ⊢ s = S → ∀ x ∈ s ∀ y ∈ s x ∩ y ∈ s ∧ ∃ z ∈ 𝒫 s z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z ↔ ∀ x ∈ S ∀ y ∈ S x ∩ y ∈ S ∧ ∃ z ∈ 𝒫 S z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z
9 2 8 anbi12d ⊢ s = S → ∅ ∈ s ∧ ∀ x ∈ s ∀ y ∈ s x ∩ y ∈ s ∧ ∃ z ∈ 𝒫 s z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z ↔ ∅ ∈ S ∧ ∀ x ∈ S ∀ y ∈ S x ∩ y ∈ S ∧ ∃ z ∈ 𝒫 S z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z
10 9 1 elrab2 ⊢ S ∈ N ↔ S ∈ 𝒫 𝒫 O ∧ ∅ ∈ S ∧ ∀ x ∈ S ∀ y ∈ S x ∩ y ∈ S ∧ ∃ z ∈ 𝒫 S z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z
11 3anass ⊢ S ∈ 𝒫 𝒫 O ∧ ∅ ∈ S ∧ ∀ x ∈ S ∀ y ∈ S x ∩ y ∈ S ∧ ∃ z ∈ 𝒫 S z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z ↔ S ∈ 𝒫 𝒫 O ∧ ∅ ∈ S ∧ ∀ x ∈ S ∀ y ∈ S x ∩ y ∈ S ∧ ∃ z ∈ 𝒫 S z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z
12 10 11 bitr4i ⊢ S ∈ N ↔ S ∈ 𝒫 𝒫 O ∧ ∅ ∈ S ∧ ∀ x ∈ S ∀ y ∈ S x ∩ y ∈ S ∧ ∃ z ∈ 𝒫 S z ∈ Fin ∧ Disj t ∈ z t ∧ x ∖ y = ⋃ z