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Theorem inttsk

Description: The intersection of a collection of Tarski classes is a Tarski class. (Contributed by FL, 17-Apr-2011) (Proof shortened by Mario Carneiro, 20-Sep-2014)

Ref Expression
Assertion inttsk ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) → 𝐴 ∈ Tarski )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpll ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → 𝐴 ⊆ Tarski )
2 1 sselda ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ 𝑡𝐴 ) → 𝑡 ∈ Tarski )
3 elinti ( 𝑧 𝐴 → ( 𝑡𝐴𝑧𝑡 ) )
4 3 imp ( ( 𝑧 𝐴𝑡𝐴 ) → 𝑧𝑡 )
5 4 adantll ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ 𝑡𝐴 ) → 𝑧𝑡 )
6 tskpwss ( ( 𝑡 ∈ Tarski ∧ 𝑧𝑡 ) → 𝒫 𝑧𝑡 )
7 2 5 6 syl2anc ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ 𝑡𝐴 ) → 𝒫 𝑧𝑡 )
8 7 ralrimiva ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → ∀ 𝑡𝐴 𝒫 𝑧𝑡 )
9 ssint ( 𝒫 𝑧 𝐴 ↔ ∀ 𝑡𝐴 𝒫 𝑧𝑡 )
10 8 9 sylibr ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → 𝒫 𝑧 𝐴 )
11 tskpw ( ( 𝑡 ∈ Tarski ∧ 𝑧𝑡 ) → 𝒫 𝑧𝑡 )
12 2 5 11 syl2anc ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ 𝑡𝐴 ) → 𝒫 𝑧𝑡 )
13 12 ralrimiva ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → ∀ 𝑡𝐴 𝒫 𝑧𝑡 )
14 vpwex 𝒫 𝑧 ∈ V
15 14 elint2 ( 𝒫 𝑧 𝐴 ↔ ∀ 𝑡𝐴 𝒫 𝑧𝑡 )
16 13 15 sylibr ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → 𝒫 𝑧 𝐴 )
17 10 16 jca ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → ( 𝒫 𝑧 𝐴 ∧ 𝒫 𝑧 𝐴 ) )
18 17 ralrimiva ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) → ∀ 𝑧 𝐴 ( 𝒫 𝑧 𝐴 ∧ 𝒫 𝑧 𝐴 ) )
19 elpwi ( 𝑧 ∈ 𝒫 𝐴𝑧 𝐴 )
20 rexnal ( ∃ 𝑡𝐴 ¬ 𝑧𝑡 ↔ ¬ ∀ 𝑡𝐴 𝑧𝑡 )
21 intex ( 𝐴 ≠ ∅ ↔ 𝐴 ∈ V )
22 21 bilani ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) → 𝐴 ∈ V )
23 22 ad2antrr ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝐴 ∈ V )
24 simplr ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑧 𝐴 )
25 ssdomg ( 𝐴 ∈ V → ( 𝑧 𝐴𝑧 𝐴 ) )
26 23 24 25 sylc ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑧 𝐴 )
27 vex 𝑡 ∈ V
28 intss1 ( 𝑡𝐴 𝐴𝑡 )
29 28 ad2antrl ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝐴𝑡 )
30 ssdomg ( 𝑡 ∈ V → ( 𝐴𝑡 𝐴𝑡 ) )
31 27 29 30 mpsyl ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝐴𝑡 )
32 simprr ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → ¬ 𝑧𝑡 )
33 simplll ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝐴 ⊆ Tarski )
34 simprl ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑡𝐴 )
35 33 34 sseldd ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑡 ∈ Tarski )
36 24 29 sstrd ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑧𝑡 )
37 tsken ( ( 𝑡 ∈ Tarski ∧ 𝑧𝑡 ) → ( 𝑧𝑡𝑧𝑡 ) )
38 35 36 37 syl2anc ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → ( 𝑧𝑡𝑧𝑡 ) )
39 38 ord ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → ( ¬ 𝑧𝑡𝑧𝑡 ) )
40 32 39 mt3d ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑧𝑡 )
41 40 ensymd ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑡𝑧 )
42 domentr ( ( 𝐴𝑡𝑡𝑧 ) → 𝐴𝑧 )
43 31 41 42 syl2anc ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝐴𝑧 )
44 sbth ( ( 𝑧 𝐴 𝐴𝑧 ) → 𝑧 𝐴 )
45 26 43 44 syl2anc ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑧 𝐴 )
46 45 rexlimdvaa ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → ( ∃ 𝑡𝐴 ¬ 𝑧𝑡𝑧 𝐴 ) )
47 20 46 biimtrrid ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → ( ¬ ∀ 𝑡𝐴 𝑧𝑡𝑧 𝐴 ) )
48 47 con1d ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → ( ¬ 𝑧 𝐴 → ∀ 𝑡𝐴 𝑧𝑡 ) )
49 vex 𝑧 ∈ V
50 49 elint2 ( 𝑧 𝐴 ↔ ∀ 𝑡𝐴 𝑧𝑡 )
51 48 50 imbitrrdi ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → ( ¬ 𝑧 𝐴𝑧 𝐴 ) )
52 51 orrd ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → ( 𝑧 𝐴𝑧 𝐴 ) )
53 19 52 sylan2 ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ) → ( 𝑧 𝐴𝑧 𝐴 ) )
54 53 ralrimiva ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) → ∀ 𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ( 𝑧 𝐴𝑧 𝐴 ) )
55 eltsk2g ( 𝐴 ∈ V → ( 𝐴 ∈ Tarski ↔ ( ∀ 𝑧 𝐴 ( 𝒫 𝑧 𝐴 ∧ 𝒫 𝑧 𝐴 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ( 𝑧 𝐴𝑧 𝐴 ) ) ) )
56 22 55 syl ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) → ( 𝐴 ∈ Tarski ↔ ( ∀ 𝑧 𝐴 ( 𝒫 𝑧 𝐴 ∧ 𝒫 𝑧 𝐴 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ( 𝑧 𝐴𝑧 𝐴 ) ) ) )
57 18 54 56 mpbir2and ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) → 𝐴 ∈ Tarski )