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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 simpr ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) → 𝐴 ≠ ∅ )
22 intex ( 𝐴 ≠ ∅ ↔ 𝐴 ∈ V )
23 21 22 sylib ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) → 𝐴 ∈ V )
24 23 ad2antrr ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝐴 ∈ V )
25 simplr ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑧 𝐴 )
26 ssdomg ( 𝐴 ∈ V → ( 𝑧 𝐴𝑧 𝐴 ) )
27 24 25 26 sylc ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑧 𝐴 )
28 vex 𝑡 ∈ V
29 intss1 ( 𝑡𝐴 𝐴𝑡 )
30 29 ad2antrl ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝐴𝑡 )
31 ssdomg ( 𝑡 ∈ V → ( 𝐴𝑡 𝐴𝑡 ) )
32 28 30 31 mpsyl ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝐴𝑡 )
33 simprr ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → ¬ 𝑧𝑡 )
34 simplll ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝐴 ⊆ Tarski )
35 simprl ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑡𝐴 )
36 34 35 sseldd ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑡 ∈ Tarski )
37 25 30 sstrd ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑧𝑡 )
38 tsken ( ( 𝑡 ∈ Tarski ∧ 𝑧𝑡 ) → ( 𝑧𝑡𝑧𝑡 ) )
39 36 37 38 syl2anc ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → ( 𝑧𝑡𝑧𝑡 ) )
40 39 ord ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → ( ¬ 𝑧𝑡𝑧𝑡 ) )
41 33 40 mt3d ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑧𝑡 )
42 41 ensymd ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑡𝑧 )
43 domentr ( ( 𝐴𝑡𝑡𝑧 ) → 𝐴𝑧 )
44 32 42 43 syl2anc ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝐴𝑧 )
45 sbth ( ( 𝑧 𝐴 𝐴𝑧 ) → 𝑧 𝐴 )
46 27 44 45 syl2anc ( ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) ∧ ( 𝑡𝐴 ∧ ¬ 𝑧𝑡 ) ) → 𝑧 𝐴 )
47 46 rexlimdvaa ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → ( ∃ 𝑡𝐴 ¬ 𝑧𝑡𝑧 𝐴 ) )
48 20 47 syl5bir ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → ( ¬ ∀ 𝑡𝐴 𝑧𝑡𝑧 𝐴 ) )
49 48 con1d ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → ( ¬ 𝑧 𝐴 → ∀ 𝑡𝐴 𝑧𝑡 ) )
50 vex 𝑧 ∈ V
51 50 elint2 ( 𝑧 𝐴 ↔ ∀ 𝑡𝐴 𝑧𝑡 )
52 49 51 syl6ibr ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → ( ¬ 𝑧 𝐴𝑧 𝐴 ) )
53 52 orrd ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 𝐴 ) → ( 𝑧 𝐴𝑧 𝐴 ) )
54 19 53 sylan2 ( ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) ∧ 𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ) → ( 𝑧 𝐴𝑧 𝐴 ) )
55 54 ralrimiva ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) → ∀ 𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ( 𝑧 𝐴𝑧 𝐴 ) )
56 eltsk2g ( 𝐴 ∈ V → ( 𝐴 ∈ Tarski ↔ ( ∀ 𝑧 𝐴 ( 𝒫 𝑧 𝐴 ∧ 𝒫 𝑧 𝐴 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ( 𝑧 𝐴𝑧 𝐴 ) ) ) )
57 23 56 syl ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) → ( 𝐴 ∈ Tarski ↔ ( ∀ 𝑧 𝐴 ( 𝒫 𝑧 𝐴 ∧ 𝒫 𝑧 𝐴 ) ∧ ∀ 𝑧 ∈ 𝒫 𝐴 ( 𝑧 𝐴𝑧 𝐴 ) ) ) )
58 18 55 57 mpbir2and ( ( 𝐴 ⊆ Tarski ∧ 𝐴 ≠ ∅ ) → 𝐴 ∈ Tarski )