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Theorem kelac1

Description: Kelley's choice, basic form: if a collection of sets can be cast as closed sets in the factors of a topology, and there is a definable element in each topology (which need not be in the closed set - if it were this would be trivial), then compactness (via finite intersection) guarantees that the final product is nonempty. (Contributed by Stefan O'Rear, 22-Feb-2015)

Ref Expression
Hypotheses kelac1.z ⊢ φ ∧ x ∈ I → S ≠ ∅
kelac1.j ⊢ φ ∧ x ∈ I → J ∈ Top
kelac1.c ⊢ φ ∧ x ∈ I → C ∈ Clsd ⁡ J
kelac1.b ⊢ φ ∧ x ∈ I → B : S ⟶ 1-1 onto C
kelac1.u ⊢ φ ∧ x ∈ I → U ∈ ⋃ J
kelac1.k ⊢ φ → ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J ∈ Comp
Assertion kelac1 ⊢ φ → ⨉ x ∈ I S ≠ ∅

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 kelac1.z ⊢ φ ∧ x ∈ I → S ≠ ∅
2 kelac1.j ⊢ φ ∧ x ∈ I → J ∈ Top
3 kelac1.c ⊢ φ ∧ x ∈ I → C ∈ Clsd ⁡ J
4 kelac1.b ⊢ φ ∧ x ∈ I → B : S ⟶ 1-1 onto C
5 kelac1.u ⊢ φ ∧ x ∈ I → U ∈ ⋃ J
6 kelac1.k ⊢ φ → ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J ∈ Comp
7 eqid ⊢ ⋃ J = ⋃ J
8 7 cldss ⊢ C ∈ Clsd ⁡ J → C ⊆ ⋃ J
9 3 8 syl ⊢ φ ∧ x ∈ I → C ⊆ ⋃ J
10 9 ralrimiva ⊢ φ → ∀ x ∈ I C ⊆ ⋃ J
11 boxriin ⊢ ∀ x ∈ I C ⊆ ⋃ J → ⨉ x ∈ I C = ⨉ x ∈ I ⋃ J ∩ ⋂ y ∈ I ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J
12 10 11 syl ⊢ φ → ⨉ x ∈ I C = ⨉ x ∈ I ⋃ J ∩ ⋂ y ∈ I ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J
13 cmptop ⊢ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J ∈ Comp → ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J ∈ Top
14 0ntop ⊢ ¬ ∅ ∈ Top
15 fvprc ⊢ ¬ x ∈ I ⟼ J ∈ V → ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J = ∅
16 15 eleq1d ⊢ ¬ x ∈ I ⟼ J ∈ V → ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J ∈ Top ↔ ∅ ∈ Top
17 14 16 mtbiri ⊢ ¬ x ∈ I ⟼ J ∈ V → ¬ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J ∈ Top
18 17 con4i ⊢ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J ∈ Top → x ∈ I ⟼ J ∈ V
19 6 13 18 3syl ⊢ φ → x ∈ I ⟼ J ∈ V
20 2 fmpttd ⊢ φ → x ∈ I ⟼ J : I ⟶ Top
21 dmfex ⊢ x ∈ I ⟼ J ∈ V ∧ x ∈ I ⟼ J : I ⟶ Top → I ∈ V
22 19 20 21 syl2anc ⊢ φ → I ∈ V
23 2 ralrimiva ⊢ φ → ∀ x ∈ I J ∈ Top
24 eqid ⊢ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J = ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J
25 24 ptunimpt ⊢ I ∈ V ∧ ∀ x ∈ I J ∈ Top → ⨉ x ∈ I ⋃ J = ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J
26 22 23 25 syl2anc ⊢ φ → ⨉ x ∈ I ⋃ J = ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J
27 26 ineq1d ⊢ φ → ⨉ x ∈ I ⋃ J ∩ ⋂ y ∈ I ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J = ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J ∩ ⋂ y ∈ I ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J
28 eqid ⊢ ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J = ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J
29 7 topcld ⊢ J ∈ Top → ⋃ J ∈ Clsd ⁡ J
30 2 29 syl ⊢ φ ∧ x ∈ I → ⋃ J ∈ Clsd ⁡ J
31 3 30 ifcld ⊢ φ ∧ x ∈ I → if x = y C ⋃ J ∈ Clsd ⁡ J
32 22 2 31 ptcldmpt ⊢ φ → ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J ∈ Clsd ⁡ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J
33 32 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ I → ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J ∈ Clsd ⁡ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J
34 simprr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin → z ∈ Fin
35 f1ofo ⊢ B : S ⟶ 1-1 onto C → B : S ⟶ onto C
36 foima ⊢ B : S ⟶ onto C → B S = C
37 4 35 36 3syl ⊢ φ ∧ x ∈ I → B S = C
38 37 eqcomd ⊢ φ ∧ x ∈ I → C = B S
39 f1ofn ⊢ B : S ⟶ 1-1 onto C → B Fn S
40 4 39 syl ⊢ φ ∧ x ∈ I → B Fn S
41 ssid ⊢ S ⊆ S
42 fnimaeq0 ⊢ B Fn S ∧ S ⊆ S → B S = ∅ ↔ S = ∅
43 40 41 42 sylancl ⊢ φ ∧ x ∈ I → B S = ∅ ↔ S = ∅
44 43 necon3bid ⊢ φ ∧ x ∈ I → B S ≠ ∅ ↔ S ≠ ∅
45 1 44 mpbird ⊢ φ ∧ x ∈ I → B S ≠ ∅
46 38 45 eqnetrd ⊢ φ ∧ x ∈ I → C ≠ ∅
47 n0 ⊢ C ≠ ∅ ↔ ∃ w w ∈ C
48 46 47 sylib ⊢ φ ∧ x ∈ I → ∃ w w ∈ C
49 rexv ⊢ ∃ w ∈ V w ∈ C ↔ ∃ w w ∈ C
50 48 49 sylibr ⊢ φ ∧ x ∈ I → ∃ w ∈ V w ∈ C
51 50 ralrimiva ⊢ φ → ∀ x ∈ I ∃ w ∈ V w ∈ C
52 ssralv ⊢ z ⊆ I → ∀ x ∈ I ∃ w ∈ V w ∈ C → ∀ x ∈ z ∃ w ∈ V w ∈ C
53 52 adantr ⊢ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin → ∀ x ∈ I ∃ w ∈ V w ∈ C → ∀ x ∈ z ∃ w ∈ V w ∈ C
54 51 53 mpan9 ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin → ∀ x ∈ z ∃ w ∈ V w ∈ C
55 eleq1 ⊢ w = f ⁡ x → w ∈ C ↔ f ⁡ x ∈ C
56 55 ac6sfi ⊢ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z ∃ w ∈ V w ∈ C → ∃ f f : z ⟶ V ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C
57 34 54 56 syl2anc ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin → ∃ f f : z ⟶ V ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C
58 26 eqcomd ⊢ φ → ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J = ⨉ x ∈ I ⋃ J
59 58 ineq1d ⊢ φ → ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J ∩ ⋂ y ∈ z ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J = ⨉ x ∈ I ⋃ J ∩ ⋂ y ∈ z ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J
60 59 ad2antrr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J ∩ ⋂ y ∈ z ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J = ⨉ x ∈ I ⋃ J ∩ ⋂ y ∈ z ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J
61 iftrue ⊢ x ∈ z → if x ∈ z f ⁡ x U = f ⁡ x
62 61 ad2antrl ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ x ∈ z ∧ f ⁡ x ∈ C → if x ∈ z f ⁡ x U = f ⁡ x
63 simpll ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ x ∈ z → φ
64 simprl ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin → z ⊆ I
65 64 sselda ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ x ∈ z → x ∈ I
66 63 65 9 syl2anc ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ x ∈ z → C ⊆ ⋃ J
67 66 sseld ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ x ∈ z → f ⁡ x ∈ C → f ⁡ x ∈ ⋃ J
68 67 impr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ x ∈ z ∧ f ⁡ x ∈ C → f ⁡ x ∈ ⋃ J
69 62 68 eqeltrd ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ x ∈ z ∧ f ⁡ x ∈ C → if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J
70 69 expr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ x ∈ z → f ⁡ x ∈ C → if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J
71 70 ralimdva ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin → ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → ∀ x ∈ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J
72 71 imp ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → ∀ x ∈ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J
73 eldifn ⊢ x ∈ I ∖ z → ¬ x ∈ z
74 73 iffalsed ⊢ x ∈ I ∖ z → if x ∈ z f ⁡ x U = U
75 74 adantl ⊢ φ ∧ x ∈ I ∖ z → if x ∈ z f ⁡ x U = U
76 eldifi ⊢ x ∈ I ∖ z → x ∈ I
77 76 5 sylan2 ⊢ φ ∧ x ∈ I ∖ z → U ∈ ⋃ J
78 75 77 eqeltrd ⊢ φ ∧ x ∈ I ∖ z → if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J
79 78 ralrimiva ⊢ φ → ∀ x ∈ I ∖ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J
80 79 ad2antrr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → ∀ x ∈ I ∖ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J
81 ralun ⊢ ∀ x ∈ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J ∧ ∀ x ∈ I ∖ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J → ∀ x ∈ z ∪ I ∖ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J
82 72 80 81 syl2anc ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → ∀ x ∈ z ∪ I ∖ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J
83 undif ⊢ z ⊆ I ↔ z ∪ I ∖ z = I
84 83 biimpi ⊢ z ⊆ I → z ∪ I ∖ z = I
85 84 ad2antrl ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin → z ∪ I ∖ z = I
86 85 raleqdv ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin → ∀ x ∈ z ∪ I ∖ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J ↔ ∀ x ∈ I if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J
87 86 adantr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → ∀ x ∈ z ∪ I ∖ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J ↔ ∀ x ∈ I if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J
88 82 87 mpbid ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → ∀ x ∈ I if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J
89 22 ad2antrr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → I ∈ V
90 mptelixpg ⊢ I ∈ V → x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⨉ x ∈ I ⋃ J ↔ ∀ x ∈ I if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J
91 89 90 syl ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⨉ x ∈ I ⋃ J ↔ ∀ x ∈ I if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋃ J
92 88 91 mpbird ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⨉ x ∈ I ⋃ J
93 eleq2 ⊢ C = if x = y C ⋃ J → f ⁡ x ∈ C ↔ f ⁡ x ∈ if x = y C ⋃ J
94 eleq2 ⊢ ⋃ J = if x = y C ⋃ J → f ⁡ x ∈ ⋃ J ↔ f ⁡ x ∈ if x = y C ⋃ J
95 simplrr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ x ∈ z ∧ f ⁡ x ∈ C ∧ x = y → f ⁡ x ∈ C
96 68 adantr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ x ∈ z ∧ f ⁡ x ∈ C ∧ ¬ x = y → f ⁡ x ∈ ⋃ J
97 93 94 95 96 ifbothda ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ x ∈ z ∧ f ⁡ x ∈ C → f ⁡ x ∈ if x = y C ⋃ J
98 62 97 eqeltrd ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ x ∈ z ∧ f ⁡ x ∈ C → if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
99 98 expr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ x ∈ z → f ⁡ x ∈ C → if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
100 99 ralimdva ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin → ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → ∀ x ∈ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
101 100 imp ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → ∀ x ∈ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
102 101 adantr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C ∧ y ∈ z → ∀ x ∈ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
103 77 adantlr ⊢ φ ∧ y ∈ z ∧ x ∈ I ∖ z → U ∈ ⋃ J
104 74 adantl ⊢ φ ∧ y ∈ z ∧ x ∈ I ∖ z → if x ∈ z f ⁡ x U = U
105 disjdifr ⊢ I ∖ z ∩ z = ∅
106 105 a1i ⊢ φ ∧ y ∈ z ∧ x ∈ I ∖ z → I ∖ z ∩ z = ∅
107 simpr ⊢ φ ∧ y ∈ z ∧ x ∈ I ∖ z → x ∈ I ∖ z
108 simplr ⊢ φ ∧ y ∈ z ∧ x ∈ I ∖ z → y ∈ z
109 disjne ⊢ I ∖ z ∩ z = ∅ ∧ x ∈ I ∖ z ∧ y ∈ z → x ≠ y
110 106 107 108 109 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ z ∧ x ∈ I ∖ z → x ≠ y
111 110 neneqd ⊢ φ ∧ y ∈ z ∧ x ∈ I ∖ z → ¬ x = y
112 111 iffalsed ⊢ φ ∧ y ∈ z ∧ x ∈ I ∖ z → if x = y C ⋃ J = ⋃ J
113 103 104 112 3eltr4d ⊢ φ ∧ y ∈ z ∧ x ∈ I ∖ z → if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
114 113 ralrimiva ⊢ φ ∧ y ∈ z → ∀ x ∈ I ∖ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
115 114 adantlr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ y ∈ z → ∀ x ∈ I ∖ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
116 115 adantlr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C ∧ y ∈ z → ∀ x ∈ I ∖ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
117 ralun ⊢ ∀ x ∈ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J ∧ ∀ x ∈ I ∖ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J → ∀ x ∈ z ∪ I ∖ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
118 102 116 117 syl2anc ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C ∧ y ∈ z → ∀ x ∈ z ∪ I ∖ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
119 85 raleqdv ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin → ∀ x ∈ z ∪ I ∖ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J ↔ ∀ x ∈ I if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
120 119 ad2antrr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C ∧ y ∈ z → ∀ x ∈ z ∪ I ∖ z if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J ↔ ∀ x ∈ I if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
121 118 120 mpbid ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C ∧ y ∈ z → ∀ x ∈ I if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
122 22 ad3antrrr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C ∧ y ∈ z → I ∈ V
123 mptelixpg ⊢ I ∈ V → x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J ↔ ∀ x ∈ I if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
124 122 123 syl ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C ∧ y ∈ z → x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J ↔ ∀ x ∈ I if x ∈ z f ⁡ x U ∈ if x = y C ⋃ J
125 121 124 mpbird ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C ∧ y ∈ z → x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J
126 125 ralrimiva ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → ∀ y ∈ z x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J
127 mptexg ⊢ I ∈ V → x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ V
128 22 127 syl ⊢ φ → x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ V
129 128 ad2antrr ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ V
130 eliin ⊢ x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ V → x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋂ y ∈ z ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J ↔ ∀ y ∈ z x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J
131 129 130 syl ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋂ y ∈ z ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J ↔ ∀ y ∈ z x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J
132 126 131 mpbird ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⋂ y ∈ z ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J
133 92 132 elind ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → x ∈ I ⟼ if x ∈ z f ⁡ x U ∈ ⨉ x ∈ I ⋃ J ∩ ⋂ y ∈ z ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J
134 133 ne0d ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → ⨉ x ∈ I ⋃ J ∩ ⋂ y ∈ z ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J ≠ ∅
135 60 134 eqnetrd ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J ∩ ⋂ y ∈ z ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J ≠ ∅
136 135 adantrl ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin ∧ f : z ⟶ V ∧ ∀ x ∈ z f ⁡ x ∈ C → ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J ∩ ⋂ y ∈ z ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J ≠ ∅
137 57 136 exlimddv ⊢ φ ∧ z ⊆ I ∧ z ∈ Fin → ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J ∩ ⋂ y ∈ z ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J ≠ ∅
138 28 6 33 137 cmpfiiin ⊢ φ → ⋃ ∏ 𝑡 ⁡ x ∈ I ⟼ J ∩ ⋂ y ∈ I ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J ≠ ∅
139 27 138 eqnetrd ⊢ φ → ⨉ x ∈ I ⋃ J ∩ ⋂ y ∈ I ⨉ x ∈ I if x = y C ⋃ J ≠ ∅
140 12 139 eqnetrd ⊢ φ → ⨉ x ∈ I C ≠ ∅
141 n0 ⊢ ⨉ x ∈ I C ≠ ∅ ↔ ∃ y y ∈ ⨉ x ∈ I C
142 140 141 sylib ⊢ φ → ∃ y y ∈ ⨉ x ∈ I C
143 elixp2 ⊢ y ∈ ⨉ x ∈ I C ↔ y ∈ V ∧ y Fn I ∧ ∀ x ∈ I y ⁡ x ∈ C
144 143 simp3bi ⊢ y ∈ ⨉ x ∈ I C → ∀ x ∈ I y ⁡ x ∈ C
145 f1ocnv ⊢ B : S ⟶ 1-1 onto C → B -1 : C ⟶ 1-1 onto S
146 f1of ⊢ B -1 : C ⟶ 1-1 onto S → B -1 : C ⟶ S
147 ffvelcdm ⊢ B -1 : C ⟶ S ∧ y ⁡ x ∈ C → B -1 ⁡ y ⁡ x ∈ S
148 147 ex ⊢ B -1 : C ⟶ S → y ⁡ x ∈ C → B -1 ⁡ y ⁡ x ∈ S
149 4 145 146 148 4syl ⊢ φ ∧ x ∈ I → y ⁡ x ∈ C → B -1 ⁡ y ⁡ x ∈ S
150 149 ralimdva ⊢ φ → ∀ x ∈ I y ⁡ x ∈ C → ∀ x ∈ I B -1 ⁡ y ⁡ x ∈ S
151 150 imp ⊢ φ ∧ ∀ x ∈ I y ⁡ x ∈ C → ∀ x ∈ I B -1 ⁡ y ⁡ x ∈ S
152 144 151 sylan2 ⊢ φ ∧ y ∈ ⨉ x ∈ I C → ∀ x ∈ I B -1 ⁡ y ⁡ x ∈ S
153 mptelixpg ⊢ I ∈ V → x ∈ I ⟼ B -1 ⁡ y ⁡ x ∈ ⨉ x ∈ I S ↔ ∀ x ∈ I B -1 ⁡ y ⁡ x ∈ S
154 22 153 syl ⊢ φ → x ∈ I ⟼ B -1 ⁡ y ⁡ x ∈ ⨉ x ∈ I S ↔ ∀ x ∈ I B -1 ⁡ y ⁡ x ∈ S
155 154 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ⨉ x ∈ I C → x ∈ I ⟼ B -1 ⁡ y ⁡ x ∈ ⨉ x ∈ I S ↔ ∀ x ∈ I B -1 ⁡ y ⁡ x ∈ S
156 152 155 mpbird ⊢ φ ∧ y ∈ ⨉ x ∈ I C → x ∈ I ⟼ B -1 ⁡ y ⁡ x ∈ ⨉ x ∈ I S
157 156 ne0d ⊢ φ ∧ y ∈ ⨉ x ∈ I C → ⨉ x ∈ I S ≠ ∅
158 142 157 exlimddv ⊢ φ → ⨉ x ∈ I S ≠ ∅