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Theorem satfdmlem

Description: Lemma for satfdm . (Contributed by AV, 12-Oct-2023)

Ref Expression
Assertion satfdmlem ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y → ∃ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∃ v ∈ M Sat E ⁡ Y x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u → ∃ a ∈ N Sat F ⁡ Y ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ a

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 satfrel ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω → Rel ⁡ M Sat E ⁡ Y
2 1 adantr ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y → Rel ⁡ M Sat E ⁡ Y
3 1stdm ⊢ Rel ⁡ M Sat E ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y → 1 st ⁡ u ∈ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y
4 2 3 sylan ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y → 1 st ⁡ u ∈ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y
5 eleq2 ⊢ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y → 1 st ⁡ u ∈ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y ↔ 1 st ⁡ u ∈ dom ⁡ N Sat F ⁡ Y
6 5 adantl ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y → 1 st ⁡ u ∈ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y ↔ 1 st ⁡ u ∈ dom ⁡ N Sat F ⁡ Y
7 6 adantr ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y → 1 st ⁡ u ∈ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y ↔ 1 st ⁡ u ∈ dom ⁡ N Sat F ⁡ Y
8 fvex ⊢ 1 st ⁡ u ∈ V
9 eldm2g ⊢ 1 st ⁡ u ∈ V → 1 st ⁡ u ∈ dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ↔ ∃ s 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y
10 8 9 ax-mp ⊢ 1 st ⁡ u ∈ dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ↔ ∃ s 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y
11 simpr ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y → 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y
12 2 ad4antr ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s ∧ v ∈ M Sat E ⁡ Y → Rel ⁡ M Sat E ⁡ Y
13 1stdm ⊢ Rel ⁡ M Sat E ⁡ Y ∧ v ∈ M Sat E ⁡ Y → 1 st ⁡ v ∈ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y
14 12 13 sylancom ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s ∧ v ∈ M Sat E ⁡ Y → 1 st ⁡ v ∈ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y
15 eleq2 ⊢ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y → 1 st ⁡ v ∈ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y ↔ 1 st ⁡ v ∈ dom ⁡ N Sat F ⁡ Y
16 15 ad5antlr ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s ∧ v ∈ M Sat E ⁡ Y → 1 st ⁡ v ∈ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y ↔ 1 st ⁡ v ∈ dom ⁡ N Sat F ⁡ Y
17 fvex ⊢ 1 st ⁡ v ∈ V
18 eldm2g ⊢ 1 st ⁡ v ∈ V → 1 st ⁡ v ∈ dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ↔ ∃ r 1 st ⁡ v r ∈ N Sat F ⁡ Y
19 17 18 ax-mp ⊢ 1 st ⁡ v ∈ dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ↔ ∃ r 1 st ⁡ v r ∈ N Sat F ⁡ Y
20 simpr ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s ∧ v ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ v r ∈ N Sat F ⁡ Y → 1 st ⁡ v r ∈ N Sat F ⁡ Y
21 vex ⊢ s ∈ V
22 8 21 op1std ⊢ a = 1 st ⁡ u s → 1 st ⁡ a = 1 st ⁡ u
23 22 eqcomd ⊢ a = 1 st ⁡ u s → 1 st ⁡ u = 1 st ⁡ a
24 23 ad3antlr ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s ∧ v ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ v r ∈ N Sat F ⁡ Y → 1 st ⁡ u = 1 st ⁡ a
25 vex ⊢ r ∈ V
26 17 25 op1std ⊢ b = 1 st ⁡ v r → 1 st ⁡ b = 1 st ⁡ v
27 26 eqcomd ⊢ b = 1 st ⁡ v r → 1 st ⁡ v = 1 st ⁡ b
28 24 27 oveqan12d ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s ∧ v ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ v r ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ b = 1 st ⁡ v r → 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b
29 28 eqeq2d ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s ∧ v ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ v r ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ b = 1 st ⁡ v r → x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ↔ x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b
30 29 biimpd ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s ∧ v ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ v r ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ b = 1 st ⁡ v r → x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v → x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b
31 20 30 rspcimedv ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s ∧ v ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ v r ∈ N Sat F ⁡ Y → x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v → ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b
32 31 ex ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s ∧ v ∈ M Sat E ⁡ Y → 1 st ⁡ v r ∈ N Sat F ⁡ Y → x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v → ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b
33 32 exlimdv ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s ∧ v ∈ M Sat E ⁡ Y → ∃ r 1 st ⁡ v r ∈ N Sat F ⁡ Y → x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v → ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b
34 19 33 biimtrid ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s ∧ v ∈ M Sat E ⁡ Y → 1 st ⁡ v ∈ dom ⁡ N Sat F ⁡ Y → x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v → ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b
35 16 34 sylbid ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s ∧ v ∈ M Sat E ⁡ Y → 1 st ⁡ v ∈ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y → x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v → ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b
36 14 35 mpd ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s ∧ v ∈ M Sat E ⁡ Y → x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v → ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b
37 36 rexlimdva ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s → ∃ v ∈ M Sat E ⁡ Y x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v → ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b
38 eqidd ⊢ a = 1 st ⁡ u s → i = i
39 38 23 goaleq12d ⊢ a = 1 st ⁡ u s → ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ a
40 39 eqeq2d ⊢ a = 1 st ⁡ u s → x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u ↔ x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ a
41 40 biimpd ⊢ a = 1 st ⁡ u s → x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u → x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ a
42 41 adantl ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s → x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u → x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ a
43 42 reximdv ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s → ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u → ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ a
44 37 43 orim12d ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y ∧ a = 1 st ⁡ u s → ∃ v ∈ M Sat E ⁡ Y x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u → ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ a
45 11 44 rspcimedv ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∧ 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y → ∃ v ∈ M Sat E ⁡ Y x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u → ∃ a ∈ N Sat F ⁡ Y ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ a
46 45 ex ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y → 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y → ∃ v ∈ M Sat E ⁡ Y x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u → ∃ a ∈ N Sat F ⁡ Y ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ a
47 46 exlimdv ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y → ∃ s 1 st ⁡ u s ∈ N Sat F ⁡ Y → ∃ v ∈ M Sat E ⁡ Y x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u → ∃ a ∈ N Sat F ⁡ Y ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ a
48 10 47 biimtrid ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y → 1 st ⁡ u ∈ dom ⁡ N Sat F ⁡ Y → ∃ v ∈ M Sat E ⁡ Y x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u → ∃ a ∈ N Sat F ⁡ Y ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ a
49 7 48 sylbid ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y → 1 st ⁡ u ∈ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y → ∃ v ∈ M Sat E ⁡ Y x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u → ∃ a ∈ N Sat F ⁡ Y ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ a
50 4 49 mpd ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y ∧ u ∈ M Sat E ⁡ Y → ∃ v ∈ M Sat E ⁡ Y x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u → ∃ a ∈ N Sat F ⁡ Y ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ a
51 50 rexlimdva ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Y ∈ ω ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ Y = dom ⁡ N Sat F ⁡ Y → ∃ u ∈ M Sat E ⁡ Y ∃ v ∈ M Sat E ⁡ Y x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u → ∃ a ∈ N Sat F ⁡ Y ∃ b ∈ N Sat F ⁡ Y x = 1 st ⁡ a ⊼ 𝑔 1 st ⁡ b ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ a