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Theorem ufldom

Description: The ultrafilter lemma property is a cardinal invariant, so since it transfers to subsets it also transfers over set dominance. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion ufldom ⊢ X ∈ UFL ∧ Y ≼ X → Y ∈ UFL

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 domeng ⊢ X ∈ UFL → Y ≼ X ↔ ∃ x Y ≈ x ∧ x ⊆ X
2 bren ⊢ Y ≈ x ↔ ∃ f f : Y ⟶ 1-1 onto x
3 2 biimpi ⊢ Y ≈ x → ∃ f f : Y ⟶ 1-1 onto x
4 ssufl ⊢ X ∈ UFL ∧ x ⊆ X → x ∈ UFL
5 simplr ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y → x ∈ UFL
6 filfbas ⊢ g ∈ Fil ⁡ Y → g ∈ fBas ⁡ Y
7 6 adantl ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y → g ∈ fBas ⁡ Y
8 f1of ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x → f : Y ⟶ x
9 8 ad2antrr ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y → f : Y ⟶ x
10 fmfil ⊢ x ∈ UFL ∧ g ∈ fBas ⁡ Y ∧ f : Y ⟶ x → x FilMap f ⁡ g ∈ Fil ⁡ x
11 5 7 9 10 syl3anc ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y → x FilMap f ⁡ g ∈ Fil ⁡ x
12 ufli ⊢ x ∈ UFL ∧ x FilMap f ⁡ g ∈ Fil ⁡ x → ∃ y ∈ UFil ⁡ x x FilMap f ⁡ g ⊆ y
13 5 11 12 syl2anc ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y → ∃ y ∈ UFil ⁡ x x FilMap f ⁡ g ⊆ y
14 f1odm ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x → dom ⁡ f = Y
15 14 adantr ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL → dom ⁡ f = Y
16 vex ⊢ f ∈ V
17 16 dmex ⊢ dom ⁡ f ∈ V
18 15 17 eqeltrrdi ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL → Y ∈ V
19 18 ad2antrr ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → Y ∈ V
20 simprl ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → y ∈ UFil ⁡ x
21 f1ocnv ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x → f -1 : x ⟶ 1-1 onto Y
22 21 ad3antrrr ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → f -1 : x ⟶ 1-1 onto Y
23 f1of ⊢ f -1 : x ⟶ 1-1 onto Y → f -1 : x ⟶ Y
24 22 23 syl ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → f -1 : x ⟶ Y
25 fmufil ⊢ Y ∈ V ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ f -1 : x ⟶ Y → Y FilMap f -1 ⁡ y ∈ UFil ⁡ Y
26 19 20 24 25 syl3anc ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → Y FilMap f -1 ⁡ y ∈ UFil ⁡ Y
27 f1ococnv1 ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x → f -1 ∘ f = I ↾ Y
28 27 ad3antrrr ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → f -1 ∘ f = I ↾ Y
29 28 oveq2d ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → Y FilMap f -1 ∘ f = Y FilMap I ↾ Y
30 29 fveq1d ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → Y FilMap f -1 ∘ f ⁡ g = Y FilMap I ↾ Y ⁡ g
31 5 adantr ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → x ∈ UFL
32 7 adantr ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → g ∈ fBas ⁡ Y
33 8 ad3antrrr ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → f : Y ⟶ x
34 fmco ⊢ Y ∈ V ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ fBas ⁡ Y ∧ f -1 : x ⟶ Y ∧ f : Y ⟶ x → Y FilMap f -1 ∘ f ⁡ g = Y FilMap f -1 ⁡ x FilMap f ⁡ g
35 19 31 32 24 33 34 syl32anc ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → Y FilMap f -1 ∘ f ⁡ g = Y FilMap f -1 ⁡ x FilMap f ⁡ g
36 simplr ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → g ∈ Fil ⁡ Y
37 fmid ⊢ g ∈ Fil ⁡ Y → Y FilMap I ↾ Y ⁡ g = g
38 36 37 syl ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → Y FilMap I ↾ Y ⁡ g = g
39 30 35 38 3eqtr3d ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → Y FilMap f -1 ⁡ x FilMap f ⁡ g = g
40 11 adantr ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → x FilMap f ⁡ g ∈ Fil ⁡ x
41 filfbas ⊢ x FilMap f ⁡ g ∈ Fil ⁡ x → x FilMap f ⁡ g ∈ fBas ⁡ x
42 40 41 syl ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → x FilMap f ⁡ g ∈ fBas ⁡ x
43 ufilfil ⊢ y ∈ UFil ⁡ x → y ∈ Fil ⁡ x
44 filfbas ⊢ y ∈ Fil ⁡ x → y ∈ fBas ⁡ x
45 20 43 44 3syl ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → y ∈ fBas ⁡ x
46 simprr ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → x FilMap f ⁡ g ⊆ y
47 fmss ⊢ Y ∈ V ∧ x FilMap f ⁡ g ∈ fBas ⁡ x ∧ y ∈ fBas ⁡ x ∧ f -1 : x ⟶ Y ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → Y FilMap f -1 ⁡ x FilMap f ⁡ g ⊆ Y FilMap f -1 ⁡ y
48 19 42 45 24 46 47 syl32anc ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → Y FilMap f -1 ⁡ x FilMap f ⁡ g ⊆ Y FilMap f -1 ⁡ y
49 39 48 eqsstrrd ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → g ⊆ Y FilMap f -1 ⁡ y
50 sseq2 ⊢ u = Y FilMap f -1 ⁡ y → g ⊆ u ↔ g ⊆ Y FilMap f -1 ⁡ y
51 50 rspcev ⊢ Y FilMap f -1 ⁡ y ∈ UFil ⁡ Y ∧ g ⊆ Y FilMap f -1 ⁡ y → ∃ u ∈ UFil ⁡ Y g ⊆ u
52 26 49 51 syl2anc ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y ∧ y ∈ UFil ⁡ x ∧ x FilMap f ⁡ g ⊆ y → ∃ u ∈ UFil ⁡ Y g ⊆ u
53 13 52 rexlimddv ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL ∧ g ∈ Fil ⁡ Y → ∃ u ∈ UFil ⁡ Y g ⊆ u
54 53 ralrimiva ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL → ∀ g ∈ Fil ⁡ Y ∃ u ∈ UFil ⁡ Y g ⊆ u
55 isufl ⊢ Y ∈ V → Y ∈ UFL ↔ ∀ g ∈ Fil ⁡ Y ∃ u ∈ UFil ⁡ Y g ⊆ u
56 18 55 syl ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL → Y ∈ UFL ↔ ∀ g ∈ Fil ⁡ Y ∃ u ∈ UFil ⁡ Y g ⊆ u
57 54 56 mpbird ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL → Y ∈ UFL
58 57 ex ⊢ f : Y ⟶ 1-1 onto x → x ∈ UFL → Y ∈ UFL
59 58 exlimiv ⊢ ∃ f f : Y ⟶ 1-1 onto x → x ∈ UFL → Y ∈ UFL
60 59 imp ⊢ ∃ f f : Y ⟶ 1-1 onto x ∧ x ∈ UFL → Y ∈ UFL
61 3 4 60 syl2an ⊢ Y ≈ x ∧ X ∈ UFL ∧ x ⊆ X → Y ∈ UFL
62 61 an12s ⊢ X ∈ UFL ∧ Y ≈ x ∧ x ⊆ X → Y ∈ UFL
63 62 ex ⊢ X ∈ UFL → Y ≈ x ∧ x ⊆ X → Y ∈ UFL
64 63 exlimdv ⊢ X ∈ UFL → ∃ x Y ≈ x ∧ x ⊆ X → Y ∈ UFL
65 1 64 sylbid ⊢ X ∈ UFL → Y ≼ X → Y ∈ UFL
66 65 imp ⊢ X ∈ UFL ∧ Y ≼ X → Y ∈ UFL