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Theorem unblem1

Description: Lemma for unbnn . After removing the successor of an element from an unbounded set of natural numbers, the intersection of the result belongs to the original unbounded set. (Contributed by NM, 3-Dec-2003)

Ref Expression
Assertion unblem1 ⊢ B ⊆ ω ∧ ∀ x ∈ ω ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ A ∈ B → ⋂ B ∖ suc ⁡ A ∈ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 omsson ⊢ ω ⊆ On
2 sstr ⊢ B ⊆ ω ∧ ω ⊆ On → B ⊆ On
3 1 2 mpan2 ⊢ B ⊆ ω → B ⊆ On
4 3 ssdifssd ⊢ B ⊆ ω → B ∖ suc ⁡ A ⊆ On
5 4 ad2antrr ⊢ B ⊆ ω ∧ ∀ x ∈ ω ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ A ∈ B → B ∖ suc ⁡ A ⊆ On
6 ssel ⊢ B ⊆ ω → A ∈ B → A ∈ ω
7 peano2b ⊢ A ∈ ω ↔ suc ⁡ A ∈ ω
8 6 7 imbitrdi ⊢ B ⊆ ω → A ∈ B → suc ⁡ A ∈ ω
9 eleq1 ⊢ x = suc ⁡ A → x ∈ y ↔ suc ⁡ A ∈ y
10 9 rexbidv ⊢ x = suc ⁡ A → ∃ y ∈ B x ∈ y ↔ ∃ y ∈ B suc ⁡ A ∈ y
11 10 rspccva ⊢ ∀ x ∈ ω ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ suc ⁡ A ∈ ω → ∃ y ∈ B suc ⁡ A ∈ y
12 ssel ⊢ B ⊆ ω → y ∈ B → y ∈ ω
13 nnord ⊢ y ∈ ω → Ord ⁡ y
14 ordn2lp ⊢ Ord ⁡ y → ¬ y ∈ suc ⁡ A ∧ suc ⁡ A ∈ y
15 imnan ⊢ y ∈ suc ⁡ A → ¬ suc ⁡ A ∈ y ↔ ¬ y ∈ suc ⁡ A ∧ suc ⁡ A ∈ y
16 14 15 sylibr ⊢ Ord ⁡ y → y ∈ suc ⁡ A → ¬ suc ⁡ A ∈ y
17 16 con2d ⊢ Ord ⁡ y → suc ⁡ A ∈ y → ¬ y ∈ suc ⁡ A
18 13 17 syl ⊢ y ∈ ω → suc ⁡ A ∈ y → ¬ y ∈ suc ⁡ A
19 12 18 syl6 ⊢ B ⊆ ω → y ∈ B → suc ⁡ A ∈ y → ¬ y ∈ suc ⁡ A
20 19 imdistand ⊢ B ⊆ ω → y ∈ B ∧ suc ⁡ A ∈ y → y ∈ B ∧ ¬ y ∈ suc ⁡ A
21 eldif ⊢ y ∈ B ∖ suc ⁡ A ↔ y ∈ B ∧ ¬ y ∈ suc ⁡ A
22 ne0i ⊢ y ∈ B ∖ suc ⁡ A → B ∖ suc ⁡ A ≠ ∅
23 21 22 sylbir ⊢ y ∈ B ∧ ¬ y ∈ suc ⁡ A → B ∖ suc ⁡ A ≠ ∅
24 20 23 syl6 ⊢ B ⊆ ω → y ∈ B ∧ suc ⁡ A ∈ y → B ∖ suc ⁡ A ≠ ∅
25 24 expd ⊢ B ⊆ ω → y ∈ B → suc ⁡ A ∈ y → B ∖ suc ⁡ A ≠ ∅
26 25 rexlimdv ⊢ B ⊆ ω → ∃ y ∈ B suc ⁡ A ∈ y → B ∖ suc ⁡ A ≠ ∅
27 11 26 syl5 ⊢ B ⊆ ω → ∀ x ∈ ω ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ suc ⁡ A ∈ ω → B ∖ suc ⁡ A ≠ ∅
28 8 27 sylan2d ⊢ B ⊆ ω → ∀ x ∈ ω ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ A ∈ B → B ∖ suc ⁡ A ≠ ∅
29 28 impl ⊢ B ⊆ ω ∧ ∀ x ∈ ω ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ A ∈ B → B ∖ suc ⁡ A ≠ ∅
30 onint ⊢ B ∖ suc ⁡ A ⊆ On ∧ B ∖ suc ⁡ A ≠ ∅ → ⋂ B ∖ suc ⁡ A ∈ B ∖ suc ⁡ A
31 5 29 30 syl2anc ⊢ B ⊆ ω ∧ ∀ x ∈ ω ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ A ∈ B → ⋂ B ∖ suc ⁡ A ∈ B ∖ suc ⁡ A
32 31 eldifad ⊢ B ⊆ ω ∧ ∀ x ∈ ω ∃ y ∈ B x ∈ y ∧ A ∈ B → ⋂ B ∖ suc ⁡ A ∈ B