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Theorem isufil

Description: The property of being an ultrafilter. (Contributed by Jeff Hankins, 30-Nov-2009) (Revised by Mario Carneiro, 29-Jul-2015)

Ref Expression
Assertion isufil ⊢ F ∈ UFil ⁡ X ↔ F ∈ Fil ⁡ X ∧ ∀ x ∈ 𝒫 X x ∈ F ∨ X ∖ x ∈ F

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 df-ufil ⊢ UFil = y ∈ V ⟼ z ∈ Fil ⁡ y | ∀ x ∈ 𝒫 y x ∈ z ∨ y ∖ x ∈ z
2 pweq ⊢ y = X → 𝒫 y = 𝒫 X
3 2 adantr ⊢ y = X ∧ z = F → 𝒫 y = 𝒫 X
4 eleq2 ⊢ z = F → x ∈ z ↔ x ∈ F
5 4 adantl ⊢ y = X ∧ z = F → x ∈ z ↔ x ∈ F
6 difeq1 ⊢ y = X → y ∖ x = X ∖ x
7 eleq12 ⊢ y ∖ x = X ∖ x ∧ z = F → y ∖ x ∈ z ↔ X ∖ x ∈ F
8 6 7 sylan ⊢ y = X ∧ z = F → y ∖ x ∈ z ↔ X ∖ x ∈ F
9 5 8 orbi12d ⊢ y = X ∧ z = F → x ∈ z ∨ y ∖ x ∈ z ↔ x ∈ F ∨ X ∖ x ∈ F
10 3 9 raleqbidv ⊢ y = X ∧ z = F → ∀ x ∈ 𝒫 y x ∈ z ∨ y ∖ x ∈ z ↔ ∀ x ∈ 𝒫 X x ∈ F ∨ X ∖ x ∈ F
11 fveq2 ⊢ y = X → Fil ⁡ y = Fil ⁡ X
12 fvex ⊢ Fil ⁡ y ∈ V
13 elfvdm ⊢ F ∈ Fil ⁡ X → X ∈ dom ⁡ Fil
14 1 10 11 12 13 elmptrab2 ⊢ F ∈ UFil ⁡ X ↔ F ∈ Fil ⁡ X ∧ ∀ x ∈ 𝒫 X x ∈ F ∨ X ∖ x ∈ F