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Theorem mreexexlem2d

Description: Used in mreexexlem4d to prove the induction step in mreexexd . See the proof of Proposition 4.2.1 in FaureFrolicher p. 86 to 87. (Contributed by David Moews, 1-May-2017)

Ref Expression
Hypotheses mreexexlem2d.1 ⊢ φ → A ∈ Moore ⁡ X
mreexexlem2d.2 ⊢ N = mrCls ⁡ A
mreexexlem2d.3 ⊢ I = mrInd ⁡ A
mreexexlem2d.4 ⊢ φ → ∀ s ∈ 𝒫 X ∀ y ∈ X ∀ z ∈ N ⁡ s ∪ y ∖ N ⁡ s y ∈ N ⁡ s ∪ z
mreexexlem2d.5 ⊢ φ → F ⊆ X ∖ H
mreexexlem2d.6 ⊢ φ → G ⊆ X ∖ H
mreexexlem2d.7 ⊢ φ → F ⊆ N ⁡ G ∪ H
mreexexlem2d.8 ⊢ φ → F ∪ H ∈ I
mreexexlem2d.9 ⊢ φ → Y ∈ F
Assertion mreexexlem2d ⊢ φ → ∃ g ∈ G ¬ g ∈ F ∖ Y ∧ F ∖ Y ∪ H ∪ g ∈ I

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 mreexexlem2d.1 ⊢ φ → A ∈ Moore ⁡ X
2 mreexexlem2d.2 ⊢ N = mrCls ⁡ A
3 mreexexlem2d.3 ⊢ I = mrInd ⁡ A
4 mreexexlem2d.4 ⊢ φ → ∀ s ∈ 𝒫 X ∀ y ∈ X ∀ z ∈ N ⁡ s ∪ y ∖ N ⁡ s y ∈ N ⁡ s ∪ z
5 mreexexlem2d.5 ⊢ φ → F ⊆ X ∖ H
6 mreexexlem2d.6 ⊢ φ → G ⊆ X ∖ H
7 mreexexlem2d.7 ⊢ φ → F ⊆ N ⁡ G ∪ H
8 mreexexlem2d.8 ⊢ φ → F ∪ H ∈ I
9 mreexexlem2d.9 ⊢ φ → Y ∈ F
10 7 adantr ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → F ⊆ N ⁡ G ∪ H
11 1 adantr ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → A ∈ Moore ⁡ X
12 simpr ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
13 ssun2 ⊢ H ⊆ F ∖ Y ∪ H
14 difundir ⊢ F ∪ H ∖ Y = F ∖ Y ∪ H ∖ Y
15 incom ⊢ F ∩ H = H ∩ F
16 ssdifin0 ⊢ F ⊆ X ∖ H → F ∩ H = ∅
17 5 16 syl ⊢ φ → F ∩ H = ∅
18 15 17 eqtr3id ⊢ φ → H ∩ F = ∅
19 minel ⊢ Y ∈ F ∧ H ∩ F = ∅ → ¬ Y ∈ H
20 9 18 19 syl2anc ⊢ φ → ¬ Y ∈ H
21 difsnb ⊢ ¬ Y ∈ H ↔ H ∖ Y = H
22 20 21 sylib ⊢ φ → H ∖ Y = H
23 22 uneq2d ⊢ φ → F ∖ Y ∪ H ∖ Y = F ∖ Y ∪ H
24 14 23 eqtrid ⊢ φ → F ∪ H ∖ Y = F ∖ Y ∪ H
25 13 24 sseqtrrid ⊢ φ → H ⊆ F ∪ H ∖ Y
26 3 1 8 mrissd ⊢ φ → F ∪ H ⊆ X
27 26 ssdifssd ⊢ φ → F ∪ H ∖ Y ⊆ X
28 1 2 27 mrcssidd ⊢ φ → F ∪ H ∖ Y ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
29 25 28 sstrd ⊢ φ → H ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
30 29 adantr ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → H ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
31 12 30 unssd ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → G ∪ H ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
32 11 2 mrcssvd ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → N ⁡ F ∪ H ∖ Y ⊆ X
33 11 2 31 32 mrcssd ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → N ⁡ G ∪ H ⊆ N ⁡ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
34 27 adantr ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → F ∪ H ∖ Y ⊆ X
35 11 2 34 mrcidmd ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → N ⁡ N ⁡ F ∪ H ∖ Y = N ⁡ F ∪ H ∖ Y
36 33 35 sseqtrd ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → N ⁡ G ∪ H ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
37 10 36 sstrd ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → F ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
38 9 adantr ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → Y ∈ F
39 37 38 sseldd ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → Y ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
40 8 adantr ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → F ∪ H ∈ I
41 ssun1 ⊢ F ⊆ F ∪ H
42 41 38 sselid ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → Y ∈ F ∪ H
43 2 3 11 40 42 ismri2dad ⊢ φ ∧ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → ¬ Y ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
44 39 43 pm2.65da ⊢ φ → ¬ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
45 nss ⊢ ¬ G ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y ↔ ∃ g g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
46 44 45 sylib ⊢ φ → ∃ g g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
47 simprl ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → g ∈ G
48 ssun1 ⊢ F ∖ Y ⊆ F ∖ Y ∪ H
49 48 24 sseqtrrid ⊢ φ → F ∖ Y ⊆ F ∪ H ∖ Y
50 49 28 sstrd ⊢ φ → F ∖ Y ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
51 50 adantr ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → F ∖ Y ⊆ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
52 simprr ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y
53 51 52 ssneldd ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → ¬ g ∈ F ∖ Y
54 unass ⊢ F ∖ Y ∪ H ∪ g = F ∖ Y ∪ H ∪ g
55 1 adantr ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → A ∈ Moore ⁡ X
56 4 adantr ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → ∀ s ∈ 𝒫 X ∀ y ∈ X ∀ z ∈ N ⁡ s ∪ y ∖ N ⁡ s y ∈ N ⁡ s ∪ z
57 8 adantr ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → F ∪ H ∈ I
58 difss ⊢ F ∖ Y ⊆ F
59 unss1 ⊢ F ∖ Y ⊆ F → F ∖ Y ∪ H ⊆ F ∪ H
60 58 59 mp1i ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → F ∖ Y ∪ H ⊆ F ∪ H
61 55 2 3 57 60 mrissmrid ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → F ∖ Y ∪ H ∈ I
62 6 adantr ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → G ⊆ X ∖ H
63 62 difss2d ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → G ⊆ X
64 63 47 sseldd ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → g ∈ X
65 24 adantr ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → F ∪ H ∖ Y = F ∖ Y ∪ H
66 65 fveq2d ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → N ⁡ F ∪ H ∖ Y = N ⁡ F ∖ Y ∪ H
67 52 66 neleqtrd ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → ¬ g ∈ N ⁡ F ∖ Y ∪ H
68 55 2 3 56 61 64 67 mreexmrid ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → F ∖ Y ∪ H ∪ g ∈ I
69 54 68 eqeltrrid ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → F ∖ Y ∪ H ∪ g ∈ I
70 47 53 69 jca32 ⊢ φ ∧ g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → g ∈ G ∧ ¬ g ∈ F ∖ Y ∧ F ∖ Y ∪ H ∪ g ∈ I
71 70 ex ⊢ φ → g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → g ∈ G ∧ ¬ g ∈ F ∖ Y ∧ F ∖ Y ∪ H ∪ g ∈ I
72 71 eximdv ⊢ φ → ∃ g g ∈ G ∧ ¬ g ∈ N ⁡ F ∪ H ∖ Y → ∃ g g ∈ G ∧ ¬ g ∈ F ∖ Y ∧ F ∖ Y ∪ H ∪ g ∈ I
73 46 72 mpd ⊢ φ → ∃ g g ∈ G ∧ ¬ g ∈ F ∖ Y ∧ F ∖ Y ∪ H ∪ g ∈ I
74 df-rex ⊢ ∃ g ∈ G ¬ g ∈ F ∖ Y ∧ F ∖ Y ∪ H ∪ g ∈ I ↔ ∃ g g ∈ G ∧ ¬ g ∈ F ∖ Y ∧ F ∖ Y ∪ H ∪ g ∈ I
75 73 74 sylibr ⊢ φ → ∃ g ∈ G ¬ g ∈ F ∖ Y ∧ F ∖ Y ∪ H ∪ g ∈ I