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Theorem supfil

Description: The supersets of a nonempty set which are also subsets of a given base set form a filter. (Contributed by Jeff Hankins, 12-Nov-2009) (Revised by Stefan O'Rear, 7-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion supfil ⊢ A ∈ V ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → x ∈ 𝒫 A | B ⊆ x ∈ Fil ⁡ A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 sseq2 ⊢ x = y → B ⊆ x ↔ B ⊆ y
2 1 elrab ⊢ y ∈ x ∈ 𝒫 A | B ⊆ x ↔ y ∈ 𝒫 A ∧ B ⊆ y
3 velpw ⊢ y ∈ 𝒫 A ↔ y ⊆ A
4 3 anbi1i ⊢ y ∈ 𝒫 A ∧ B ⊆ y ↔ y ⊆ A ∧ B ⊆ y
5 2 4 bitri ⊢ y ∈ x ∈ 𝒫 A | B ⊆ x ↔ y ⊆ A ∧ B ⊆ y
6 5 a1i ⊢ A ∈ V ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → y ∈ x ∈ 𝒫 A | B ⊆ x ↔ y ⊆ A ∧ B ⊆ y
7 simp1 ⊢ A ∈ V ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → A ∈ V
8 simp2 ⊢ A ∈ V ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → B ⊆ A
9 sseq2 ⊢ y = A → B ⊆ y ↔ B ⊆ A
10 9 sbcieg ⊢ A ∈ V → [˙A / y]˙ B ⊆ y ↔ B ⊆ A
11 7 10 syl ⊢ A ∈ V ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → [˙A / y]˙ B ⊆ y ↔ B ⊆ A
12 8 11 mpbird ⊢ A ∈ V ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → [˙A / y]˙ B ⊆ y
13 ss0 ⊢ B ⊆ ∅ → B = ∅
14 13 necon3ai ⊢ B ≠ ∅ → ¬ B ⊆ ∅
15 14 3ad2ant3 ⊢ A ∈ V ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → ¬ B ⊆ ∅
16 0ex ⊢ ∅ ∈ V
17 sseq2 ⊢ y = ∅ → B ⊆ y ↔ B ⊆ ∅
18 16 17 sbcie ⊢ [˙∅ / y]˙ B ⊆ y ↔ B ⊆ ∅
19 15 18 sylnibr ⊢ A ∈ V ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → ¬ [˙∅ / y]˙ B ⊆ y
20 sstr ⊢ B ⊆ w ∧ w ⊆ z → B ⊆ z
21 20 expcom ⊢ w ⊆ z → B ⊆ w → B ⊆ z
22 vex ⊢ w ∈ V
23 sseq2 ⊢ y = w → B ⊆ y ↔ B ⊆ w
24 22 23 sbcie ⊢ [˙w / y]˙ B ⊆ y ↔ B ⊆ w
25 vex ⊢ z ∈ V
26 sseq2 ⊢ y = z → B ⊆ y ↔ B ⊆ z
27 25 26 sbcie ⊢ [˙z / y]˙ B ⊆ y ↔ B ⊆ z
28 21 24 27 3imtr4g ⊢ w ⊆ z → [˙w / y]˙ B ⊆ y → [˙z / y]˙ B ⊆ y
29 28 3ad2ant3 ⊢ A ∈ V ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ ∧ z ⊆ A ∧ w ⊆ z → [˙w / y]˙ B ⊆ y → [˙z / y]˙ B ⊆ y
30 ssin ⊢ B ⊆ z ∧ B ⊆ w ↔ B ⊆ z ∩ w
31 30 biimpi ⊢ B ⊆ z ∧ B ⊆ w → B ⊆ z ∩ w
32 27 24 31 syl2anb ⊢ [˙z / y]˙ B ⊆ y ∧ [˙w / y]˙ B ⊆ y → B ⊆ z ∩ w
33 25 inex1 ⊢ z ∩ w ∈ V
34 sseq2 ⊢ y = z ∩ w → B ⊆ y ↔ B ⊆ z ∩ w
35 33 34 sbcie ⊢ [˙ z ∩ w / y]˙ B ⊆ y ↔ B ⊆ z ∩ w
36 32 35 sylibr ⊢ [˙z / y]˙ B ⊆ y ∧ [˙w / y]˙ B ⊆ y → [˙ z ∩ w / y]˙ B ⊆ y
37 36 a1i ⊢ A ∈ V ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ ∧ z ⊆ A ∧ w ⊆ A → [˙z / y]˙ B ⊆ y ∧ [˙w / y]˙ B ⊆ y → [˙ z ∩ w / y]˙ B ⊆ y
38 6 7 12 19 29 37 isfild ⊢ A ∈ V ∧ B ⊆ A ∧ B ≠ ∅ → x ∈ 𝒫 A | B ⊆ x ∈ Fil ⁡ A