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Theorem ordtrest2NEWlem

Description: Lemma for ordtrest2NEW . (Contributed by Mario Carneiro, 9-Sep-2015) (Revised by Thierry Arnoux, 11-Sep-2018)

Ref Expression
Hypotheses ordtNEW.b ⊢ B = Base K
ordtNEW.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K ∩ B × B
ordtrest2NEW.2 ⊢ φ → K ∈ Toset
ordtrest2NEW.3 ⊢ φ → A ⊆ B
ordtrest2NEW.4 ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → z ∈ B | x ≤ ˙ z ∧ z ≤ ˙ y ⊆ A
Assertion ordtrest2NEWlem ⊢ φ → ∀ v ∈ ran ⁡ z ∈ B ⟼ w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z v ∩ A ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ordtNEW.b ⊢ B = Base K
2 ordtNEW.l ⊢ ≤ ˙ = ≤ K ∩ B × B
3 ordtrest2NEW.2 ⊢ φ → K ∈ Toset
4 ordtrest2NEW.3 ⊢ φ → A ⊆ B
5 ordtrest2NEW.4 ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → z ∈ B | x ≤ ˙ z ∧ z ≤ ˙ y ⊆ A
6 inrab2 ⊢ w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z ∩ A = w ∈ B ∩ A | ¬ w ≤ ˙ z
7 sseqin2 ⊢ A ⊆ B ↔ B ∩ A = A
8 4 7 sylib ⊢ φ → B ∩ A = A
9 8 adantr ⊢ φ ∧ z ∈ B → B ∩ A = A
10 rabeq ⊢ B ∩ A = A → w ∈ B ∩ A | ¬ w ≤ ˙ z = w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z
11 9 10 syl ⊢ φ ∧ z ∈ B → w ∈ B ∩ A | ¬ w ≤ ˙ z = w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z
12 6 11 eqtrid ⊢ φ ∧ z ∈ B → w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z ∩ A = w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z
13 fvex ⊢ ≤ K ∈ V
14 13 inex1 ⊢ ≤ K ∩ B × B ∈ V
15 2 14 eqeltri ⊢ ≤ ˙ ∈ V
16 15 inex1 ⊢ ≤ ˙ ∩ A × A ∈ V
17 16 a1i ⊢ φ → ≤ ˙ ∩ A × A ∈ V
18 eqid ⊢ dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A = dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
19 18 ordttopon ⊢ ≤ ˙ ∩ A × A ∈ V → ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A ∈ TopOn ⁡ dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
20 17 19 syl ⊢ φ → ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A ∈ TopOn ⁡ dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
21 tospos ⊢ K ∈ Toset → K ∈ Poset
22 posprs ⊢ K ∈ Poset → K ∈ Proset
23 3 21 22 3syl ⊢ φ → K ∈ Proset
24 1 2 prsssdm ⊢ K ∈ Proset ∧ A ⊆ B → dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A = A
25 23 4 24 syl2anc ⊢ φ → dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A = A
26 25 fveq2d ⊢ φ → TopOn ⁡ dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A = TopOn ⁡ A
27 20 26 eleqtrd ⊢ φ → ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A ∈ TopOn ⁡ A
28 toponmax ⊢ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A ∈ TopOn ⁡ A → A ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
29 27 28 syl ⊢ φ → A ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
30 29 adantr ⊢ φ ∧ z ∈ B → A ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
31 rabid2 ⊢ A = w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ↔ ∀ w ∈ A ¬ w ≤ ˙ z
32 eleq1 ⊢ A = w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z → A ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A ↔ w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
33 31 32 sylbir ⊢ ∀ w ∈ A ¬ w ≤ ˙ z → A ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A ↔ w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
34 30 33 syl5ibcom ⊢ φ ∧ z ∈ B → ∀ w ∈ A ¬ w ≤ ˙ z → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
35 dfrex2 ⊢ ∃ w ∈ A w ≤ ˙ z ↔ ¬ ∀ w ∈ A ¬ w ≤ ˙ z
36 breq1 ⊢ w = x → w ≤ ˙ z ↔ x ≤ ˙ z
37 36 cbvrexvw ⊢ ∃ w ∈ A w ≤ ˙ z ↔ ∃ x ∈ A x ≤ ˙ z
38 35 37 bitr3i ⊢ ¬ ∀ w ∈ A ¬ w ≤ ˙ z ↔ ∃ x ∈ A x ≤ ˙ z
39 ordttop ⊢ ≤ ˙ ∩ A × A ∈ V → ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A ∈ Top
40 17 39 syl ⊢ φ → ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A ∈ Top
41 40 adantr ⊢ φ ∧ z ∈ B → ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A ∈ Top
42 0opn ⊢ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A ∈ Top → ∅ ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
43 41 42 syl ⊢ φ ∧ z ∈ B → ∅ ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
44 43 adantr ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z → ∅ ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
45 eleq1 ⊢ w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z = ∅ → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A ↔ ∅ ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
46 44 45 syl5ibrcom ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z = ∅ → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
47 rabn0 ⊢ w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ≠ ∅ ↔ ∃ w ∈ A ¬ w ≤ ˙ z
48 breq1 ⊢ w = y → w ≤ ˙ z ↔ y ≤ ˙ z
49 48 notbid ⊢ w = y → ¬ w ≤ ˙ z ↔ ¬ y ≤ ˙ z
50 49 cbvrexvw ⊢ ∃ w ∈ A ¬ w ≤ ˙ z ↔ ∃ y ∈ A ¬ y ≤ ˙ z
51 47 50 bitri ⊢ w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ≠ ∅ ↔ ∃ y ∈ A ¬ y ≤ ˙ z
52 3 ad3antrrr ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A → K ∈ Toset
53 4 ad2antrr ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z → A ⊆ B
54 53 sselda ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A → y ∈ B
55 simpllr ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A → z ∈ B
56 1 2 trleile ⊢ K ∈ Toset ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → y ≤ ˙ z ∨ z ≤ ˙ y
57 52 54 55 56 syl3anc ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A → y ≤ ˙ z ∨ z ≤ ˙ y
58 57 ord ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A → ¬ y ≤ ˙ z → z ≤ ˙ y
59 an4 ⊢ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A ∧ z ≤ ˙ y ↔ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ z ≤ ˙ y
60 rabss ⊢ z ∈ B | x ≤ ˙ z ∧ z ≤ ˙ y ⊆ A ↔ ∀ z ∈ B x ≤ ˙ z ∧ z ≤ ˙ y → z ∈ A
61 5 60 sylib ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → ∀ z ∈ B x ≤ ˙ z ∧ z ≤ ˙ y → z ∈ A
62 61 r19.21bi ⊢ φ ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ z ∈ B → x ≤ ˙ z ∧ z ≤ ˙ y → z ∈ A
63 62 an32s ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A → x ≤ ˙ z ∧ z ≤ ˙ y → z ∈ A
64 63 impr ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ y ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ z ≤ ˙ y → z ∈ A
65 59 64 sylan2b ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A ∧ z ≤ ˙ y → z ∈ A
66 brinxp ⊢ w ∈ A ∧ z ∈ A → w ≤ ˙ z ↔ w ≤ ˙ ∩ A × A z
67 66 ancoms ⊢ z ∈ A ∧ w ∈ A → w ≤ ˙ z ↔ w ≤ ˙ ∩ A × A z
68 67 notbid ⊢ z ∈ A ∧ w ∈ A → ¬ w ≤ ˙ z ↔ ¬ w ≤ ˙ ∩ A × A z
69 68 rabbidva ⊢ z ∈ A → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z = w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ ∩ A × A z
70 65 69 syl ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A ∧ z ≤ ˙ y → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z = w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ ∩ A × A z
71 25 ad2antrr ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A ∧ z ≤ ˙ y → dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A = A
72 rabeq ⊢ dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A = A → w ∈ dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A | ¬ w ≤ ˙ ∩ A × A z = w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ ∩ A × A z
73 71 72 syl ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A ∧ z ≤ ˙ y → w ∈ dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A | ¬ w ≤ ˙ ∩ A × A z = w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ ∩ A × A z
74 70 73 eqtr4d ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A ∧ z ≤ ˙ y → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z = w ∈ dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A | ¬ w ≤ ˙ ∩ A × A z
75 16 a1i ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A ∧ z ≤ ˙ y → ≤ ˙ ∩ A × A ∈ V
76 65 71 eleqtrrd ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A ∧ z ≤ ˙ y → z ∈ dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
77 18 ordtopn1 ⊢ ≤ ˙ ∩ A × A ∈ V ∧ z ∈ dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A → w ∈ dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A | ¬ w ≤ ˙ ∩ A × A z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
78 75 76 77 syl2anc ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A ∧ z ≤ ˙ y → w ∈ dom ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A | ¬ w ≤ ˙ ∩ A × A z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
79 74 78 eqeltrd ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A ∧ z ≤ ˙ y → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
80 79 anassrs ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A ∧ z ≤ ˙ y → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
81 80 expr ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A → z ≤ ˙ y → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
82 58 81 syld ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z ∧ y ∈ A → ¬ y ≤ ˙ z → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
83 82 rexlimdva ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z → ∃ y ∈ A ¬ y ≤ ˙ z → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
84 51 83 biimtrid ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ≠ ∅ → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
85 46 84 pm2.61dne ⊢ φ ∧ z ∈ B ∧ x ∈ A ∧ x ≤ ˙ z → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
86 85 rexlimdvaa ⊢ φ ∧ z ∈ B → ∃ x ∈ A x ≤ ˙ z → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
87 38 86 biimtrid ⊢ φ ∧ z ∈ B → ¬ ∀ w ∈ A ¬ w ≤ ˙ z → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
88 34 87 pm2.61d ⊢ φ ∧ z ∈ B → w ∈ A | ¬ w ≤ ˙ z ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
89 12 88 eqeltrd ⊢ φ ∧ z ∈ B → w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z ∩ A ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
90 89 ralrimiva ⊢ φ → ∀ z ∈ B w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z ∩ A ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
91 fvex ⊢ Base K ∈ V
92 1 91 eqeltri ⊢ B ∈ V
93 92 a1i ⊢ φ → B ∈ V
94 rabexg ⊢ B ∈ V → w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z ∈ V
95 93 94 syl ⊢ φ → w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z ∈ V
96 95 ralrimivw ⊢ φ → ∀ z ∈ B w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z ∈ V
97 eqid ⊢ z ∈ B ⟼ w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z = z ∈ B ⟼ w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z
98 ineq1 ⊢ v = w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z → v ∩ A = w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z ∩ A
99 98 eleq1d ⊢ v = w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z → v ∩ A ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A ↔ w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z ∩ A ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
100 97 99 ralrnmptw ⊢ ∀ z ∈ B w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z ∈ V → ∀ v ∈ ran ⁡ z ∈ B ⟼ w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z v ∩ A ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A ↔ ∀ z ∈ B w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z ∩ A ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
101 96 100 syl ⊢ φ → ∀ v ∈ ran ⁡ z ∈ B ⟼ w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z v ∩ A ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A ↔ ∀ z ∈ B w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z ∩ A ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A
102 90 101 mpbird ⊢ φ → ∀ v ∈ ran ⁡ z ∈ B ⟼ w ∈ B | ¬ w ≤ ˙ z v ∩ A ∈ ordTop ⁡ ≤ ˙ ∩ A × A