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Theorem sorpssuni

Description: In a chain of sets, a maximal element is the union of the chain. (Contributed by Stefan O'Rear, 2-Nov-2014)

Ref Expression
Assertion sorpssuni ⊢ [⊂] Or Y → ∃ u ∈ Y ∀ v ∈ Y ¬ u ⊂ v ↔ ⋃ Y ∈ Y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 sorpssi ⊢ [⊂] Or Y ∧ u ∈ Y ∧ v ∈ Y → u ⊆ v ∨ v ⊆ u
2 1 anassrs ⊢ [⊂] Or Y ∧ u ∈ Y ∧ v ∈ Y → u ⊆ v ∨ v ⊆ u
3 sspss ⊢ u ⊆ v ↔ u ⊂ v ∨ u = v
4 orel1 ⊢ ¬ u ⊂ v → u ⊂ v ∨ u = v → u = v
5 eqimss2 ⊢ u = v → v ⊆ u
6 4 5 syl6com ⊢ u ⊂ v ∨ u = v → ¬ u ⊂ v → v ⊆ u
7 3 6 sylbi ⊢ u ⊆ v → ¬ u ⊂ v → v ⊆ u
8 ax-1 ⊢ v ⊆ u → ¬ u ⊂ v → v ⊆ u
9 7 8 jaoi ⊢ u ⊆ v ∨ v ⊆ u → ¬ u ⊂ v → v ⊆ u
10 2 9 syl ⊢ [⊂] Or Y ∧ u ∈ Y ∧ v ∈ Y → ¬ u ⊂ v → v ⊆ u
11 10 ralimdva ⊢ [⊂] Or Y ∧ u ∈ Y → ∀ v ∈ Y ¬ u ⊂ v → ∀ v ∈ Y v ⊆ u
12 11 3impia ⊢ [⊂] Or Y ∧ u ∈ Y ∧ ∀ v ∈ Y ¬ u ⊂ v → ∀ v ∈ Y v ⊆ u
13 unissb ⊢ ⋃ Y ⊆ u ↔ ∀ v ∈ Y v ⊆ u
14 12 13 sylibr ⊢ [⊂] Or Y ∧ u ∈ Y ∧ ∀ v ∈ Y ¬ u ⊂ v → ⋃ Y ⊆ u
15 elssuni ⊢ u ∈ Y → u ⊆ ⋃ Y
16 15 3ad2ant2 ⊢ [⊂] Or Y ∧ u ∈ Y ∧ ∀ v ∈ Y ¬ u ⊂ v → u ⊆ ⋃ Y
17 14 16 eqssd ⊢ [⊂] Or Y ∧ u ∈ Y ∧ ∀ v ∈ Y ¬ u ⊂ v → ⋃ Y = u
18 simp2 ⊢ [⊂] Or Y ∧ u ∈ Y ∧ ∀ v ∈ Y ¬ u ⊂ v → u ∈ Y
19 17 18 eqeltrd ⊢ [⊂] Or Y ∧ u ∈ Y ∧ ∀ v ∈ Y ¬ u ⊂ v → ⋃ Y ∈ Y
20 19 rexlimdv3a ⊢ [⊂] Or Y → ∃ u ∈ Y ∀ v ∈ Y ¬ u ⊂ v → ⋃ Y ∈ Y
21 elssuni ⊢ v ∈ Y → v ⊆ ⋃ Y
22 ssnpss ⊢ v ⊆ ⋃ Y → ¬ ⋃ Y ⊂ v
23 21 22 syl ⊢ v ∈ Y → ¬ ⋃ Y ⊂ v
24 23 rgen ⊢ ∀ v ∈ Y ¬ ⋃ Y ⊂ v
25 psseq1 ⊢ u = ⋃ Y → u ⊂ v ↔ ⋃ Y ⊂ v
26 25 notbid ⊢ u = ⋃ Y → ¬ u ⊂ v ↔ ¬ ⋃ Y ⊂ v
27 26 ralbidv ⊢ u = ⋃ Y → ∀ v ∈ Y ¬ u ⊂ v ↔ ∀ v ∈ Y ¬ ⋃ Y ⊂ v
28 27 rspcev ⊢ ⋃ Y ∈ Y ∧ ∀ v ∈ Y ¬ ⋃ Y ⊂ v → ∃ u ∈ Y ∀ v ∈ Y ¬ u ⊂ v
29 24 28 mpan2 ⊢ ⋃ Y ∈ Y → ∃ u ∈ Y ∀ v ∈ Y ¬ u ⊂ v
30 20 29 impbid1 ⊢ [⊂] Or Y → ∃ u ∈ Y ∀ v ∈ Y ¬ u ⊂ v ↔ ⋃ Y ∈ Y