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Theorem kelac1

Description: Kelley's choice, basic form: if a collection of sets can be cast as closed sets in the factors of a topology, and there is a definable element in each topology (which need not be in the closed set - if it were this would be trivial), then compactness (via finite intersection) guarantees that the final product is nonempty. (Contributed by Stefan O'Rear, 22-Feb-2015)

Ref Expression
Hypotheses kelac1.z ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → 𝑆 ≠ ∅ )
kelac1.j ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → 𝐽 ∈ Top )
kelac1.c ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → 𝐶 ∈ ( Clsd ‘ 𝐽 ) )
kelac1.b ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → 𝐵 : 𝑆1-1-onto𝐶 )
kelac1.u ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → 𝑈 𝐽 )
kelac1.k ( 𝜑 → ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ∈ Comp )
Assertion kelac1 ( 𝜑X 𝑥𝐼 𝑆 ≠ ∅ )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 kelac1.z ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → 𝑆 ≠ ∅ )
2 kelac1.j ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → 𝐽 ∈ Top )
3 kelac1.c ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → 𝐶 ∈ ( Clsd ‘ 𝐽 ) )
4 kelac1.b ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → 𝐵 : 𝑆1-1-onto𝐶 )
5 kelac1.u ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → 𝑈 𝐽 )
6 kelac1.k ( 𝜑 → ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ∈ Comp )
7 eqid 𝐽 = 𝐽
8 7 cldss ( 𝐶 ∈ ( Clsd ‘ 𝐽 ) → 𝐶 𝐽 )
9 3 8 syl ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → 𝐶 𝐽 )
10 9 ralrimiva ( 𝜑 → ∀ 𝑥𝐼 𝐶 𝐽 )
11 boxriin ( ∀ 𝑥𝐼 𝐶 𝐽X 𝑥𝐼 𝐶 = ( X 𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝐼 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
12 10 11 syl ( 𝜑X 𝑥𝐼 𝐶 = ( X 𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝐼 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
13 cmptop ( ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ∈ Comp → ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ∈ Top )
14 0ntop ¬ ∅ ∈ Top
15 fvprc ( ¬ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ∈ V → ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) = ∅ )
16 15 eleq1d ( ¬ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ∈ V → ( ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ∈ Top ↔ ∅ ∈ Top ) )
17 14 16 mtbiri ( ¬ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ∈ V → ¬ ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ∈ Top )
18 17 con4i ( ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ∈ Top → ( 𝑥𝐼𝐽 ) ∈ V )
19 6 13 18 3syl ( 𝜑 → ( 𝑥𝐼𝐽 ) ∈ V )
20 2 fmpttd ( 𝜑 → ( 𝑥𝐼𝐽 ) : 𝐼 ⟶ Top )
21 dmfex ( ( ( 𝑥𝐼𝐽 ) ∈ V ∧ ( 𝑥𝐼𝐽 ) : 𝐼 ⟶ Top ) → 𝐼 ∈ V )
22 19 20 21 syl2anc ( 𝜑𝐼 ∈ V )
23 2 ralrimiva ( 𝜑 → ∀ 𝑥𝐼 𝐽 ∈ Top )
24 eqid ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) = ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) )
25 24 ptunimpt ( ( 𝐼 ∈ V ∧ ∀ 𝑥𝐼 𝐽 ∈ Top ) → X 𝑥𝐼 𝐽 = ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) )
26 22 23 25 syl2anc ( 𝜑X 𝑥𝐼 𝐽 = ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) )
27 26 ineq1d ( 𝜑 → ( X 𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝐼 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) = ( ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ∩ 𝑦𝐼 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
28 eqid ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) = ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) )
29 7 topcld ( 𝐽 ∈ Top → 𝐽 ∈ ( Clsd ‘ 𝐽 ) )
30 2 29 syl ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → 𝐽 ∈ ( Clsd ‘ 𝐽 ) )
31 3 30 ifcld ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ∈ ( Clsd ‘ 𝐽 ) )
32 22 2 31 ptcldmpt ( 𝜑X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ∈ ( Clsd ‘ ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ) )
33 32 adantr ( ( 𝜑𝑦𝐼 ) → X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ∈ ( Clsd ‘ ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ) )
34 simprr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) → 𝑧 ∈ Fin )
35 f1ofo ( 𝐵 : 𝑆1-1-onto𝐶𝐵 : 𝑆onto𝐶 )
36 foima ( 𝐵 : 𝑆onto𝐶 → ( 𝐵𝑆 ) = 𝐶 )
37 4 35 36 3syl ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → ( 𝐵𝑆 ) = 𝐶 )
38 37 eqcomd ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → 𝐶 = ( 𝐵𝑆 ) )
39 f1ofn ( 𝐵 : 𝑆1-1-onto𝐶𝐵 Fn 𝑆 )
40 4 39 syl ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → 𝐵 Fn 𝑆 )
41 ssid 𝑆𝑆
42 fnimaeq0 ( ( 𝐵 Fn 𝑆𝑆𝑆 ) → ( ( 𝐵𝑆 ) = ∅ ↔ 𝑆 = ∅ ) )
43 40 41 42 sylancl ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → ( ( 𝐵𝑆 ) = ∅ ↔ 𝑆 = ∅ ) )
44 43 necon3bid ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → ( ( 𝐵𝑆 ) ≠ ∅ ↔ 𝑆 ≠ ∅ ) )
45 1 44 mpbird ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → ( 𝐵𝑆 ) ≠ ∅ )
46 38 45 eqnetrd ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → 𝐶 ≠ ∅ )
47 n0 ( 𝐶 ≠ ∅ ↔ ∃ 𝑤 𝑤𝐶 )
48 46 47 sylib ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → ∃ 𝑤 𝑤𝐶 )
49 rexv ( ∃ 𝑤 ∈ V 𝑤𝐶 ↔ ∃ 𝑤 𝑤𝐶 )
50 48 49 sylibr ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → ∃ 𝑤 ∈ V 𝑤𝐶 )
51 50 ralrimiva ( 𝜑 → ∀ 𝑥𝐼𝑤 ∈ V 𝑤𝐶 )
52 ssralv ( 𝑧𝐼 → ( ∀ 𝑥𝐼𝑤 ∈ V 𝑤𝐶 → ∀ 𝑥𝑧𝑤 ∈ V 𝑤𝐶 ) )
53 52 adantr ( ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) → ( ∀ 𝑥𝐼𝑤 ∈ V 𝑤𝐶 → ∀ 𝑥𝑧𝑤 ∈ V 𝑤𝐶 ) )
54 51 53 mpan9 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) → ∀ 𝑥𝑧𝑤 ∈ V 𝑤𝐶 )
55 eleq1 ( 𝑤 = ( 𝑓𝑥 ) → ( 𝑤𝐶 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) )
56 55 ac6sfi ( ( 𝑧 ∈ Fin ∧ ∀ 𝑥𝑧𝑤 ∈ V 𝑤𝐶 ) → ∃ 𝑓 ( 𝑓 : 𝑧 ⟶ V ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) )
57 34 54 56 syl2anc ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) → ∃ 𝑓 ( 𝑓 : 𝑧 ⟶ V ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) )
58 26 eqcomd ( 𝜑 ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) = X 𝑥𝐼 𝐽 )
59 58 ineq1d ( 𝜑 → ( ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ∩ 𝑦𝑧 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) = ( X 𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝑧 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
60 59 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ( ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ∩ 𝑦𝑧 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) = ( X 𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝑧 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
61 iftrue ( 𝑥𝑧 → if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) = ( 𝑓𝑥 ) )
62 61 ad2antrl ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ( 𝑥𝑧 ∧ ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ) → if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) = ( 𝑓𝑥 ) )
63 simpll ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ 𝑥𝑧 ) → 𝜑 )
64 simprl ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) → 𝑧𝐼 )
65 64 sselda ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ 𝑥𝑧 ) → 𝑥𝐼 )
66 63 65 9 syl2anc ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ 𝑥𝑧 ) → 𝐶 𝐽 )
67 66 sseld ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ 𝑥𝑧 ) → ( ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 → ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐽 ) )
68 67 impr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ( 𝑥𝑧 ∧ ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ) → ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐽 )
69 62 68 eqeltrd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ( 𝑥𝑧 ∧ ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ) → if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 )
70 69 expr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ 𝑥𝑧 ) → ( ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 → if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 ) )
71 70 ralimdva ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) → ( ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 → ∀ 𝑥𝑧 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 ) )
72 71 imp ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ∀ 𝑥𝑧 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 )
73 eldifn ( 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) → ¬ 𝑥𝑧 )
74 73 iffalsed ( 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) → if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) = 𝑈 )
75 74 adantl ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) ) → if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) = 𝑈 )
76 eldifi ( 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) → 𝑥𝐼 )
77 76 5 sylan2 ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) ) → 𝑈 𝐽 )
78 75 77 eqeltrd ( ( 𝜑𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) ) → if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 )
79 78 ralrimiva ( 𝜑 → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 )
80 79 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 )
81 ralun ( ( ∀ 𝑥𝑧 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 ∧ ∀ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 ) → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑧 ∪ ( 𝐼𝑧 ) ) if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 )
82 72 80 81 syl2anc ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑧 ∪ ( 𝐼𝑧 ) ) if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 )
83 undif ( 𝑧𝐼 ↔ ( 𝑧 ∪ ( 𝐼𝑧 ) ) = 𝐼 )
84 83 biimpi ( 𝑧𝐼 → ( 𝑧 ∪ ( 𝐼𝑧 ) ) = 𝐼 )
85 84 ad2antrl ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) → ( 𝑧 ∪ ( 𝐼𝑧 ) ) = 𝐼 )
86 85 raleqdv ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) → ( ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑧 ∪ ( 𝐼𝑧 ) ) if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 ↔ ∀ 𝑥𝐼 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 ) )
87 86 adantr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ( ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑧 ∪ ( 𝐼𝑧 ) ) if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 ↔ ∀ 𝑥𝐼 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 ) )
88 82 87 mpbid ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ∀ 𝑥𝐼 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 )
89 22 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → 𝐼 ∈ V )
90 mptelixpg ( 𝐼 ∈ V → ( ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ X 𝑥𝐼 𝐽 ↔ ∀ 𝑥𝐼 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 ) )
91 89 90 syl ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ X 𝑥𝐼 𝐽 ↔ ∀ 𝑥𝐼 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ 𝐽 ) )
92 88 91 mpbird ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ X 𝑥𝐼 𝐽 )
93 eleq2 ( 𝐶 = if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) → ( ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
94 eleq2 ( 𝐽 = if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) → ( ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐽 ↔ ( 𝑓𝑥 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
95 simplrr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ( 𝑥𝑧 ∧ ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ) ∧ 𝑥 = 𝑦 ) → ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 )
96 68 adantr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ( 𝑥𝑧 ∧ ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ) ∧ ¬ 𝑥 = 𝑦 ) → ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐽 )
97 93 94 95 96 ifbothda ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ( 𝑥𝑧 ∧ ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ) → ( 𝑓𝑥 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) )
98 62 97 eqeltrd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ( 𝑥𝑧 ∧ ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ) → if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) )
99 98 expr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ 𝑥𝑧 ) → ( ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 → if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
100 99 ralimdva ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) → ( ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 → ∀ 𝑥𝑧 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
101 100 imp ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ∀ 𝑥𝑧 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) )
102 101 adantr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑦𝑧 ) → ∀ 𝑥𝑧 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) )
103 77 adantlr ( ( ( 𝜑𝑦𝑧 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) ) → 𝑈 𝐽 )
104 74 adantl ( ( ( 𝜑𝑦𝑧 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) ) → if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) = 𝑈 )
105 incom ( ( 𝐼𝑧 ) ∩ 𝑧 ) = ( 𝑧 ∩ ( 𝐼𝑧 ) )
106 disjdif ( 𝑧 ∩ ( 𝐼𝑧 ) ) = ∅
107 105 106 eqtri ( ( 𝐼𝑧 ) ∩ 𝑧 ) = ∅
108 107 a1i ( ( ( 𝜑𝑦𝑧 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) ) → ( ( 𝐼𝑧 ) ∩ 𝑧 ) = ∅ )
109 simpr ( ( ( 𝜑𝑦𝑧 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) ) → 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) )
110 simplr ( ( ( 𝜑𝑦𝑧 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) ) → 𝑦𝑧 )
111 disjne ( ( ( ( 𝐼𝑧 ) ∩ 𝑧 ) = ∅ ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) ∧ 𝑦𝑧 ) → 𝑥𝑦 )
112 108 109 110 111 syl3anc ( ( ( 𝜑𝑦𝑧 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) ) → 𝑥𝑦 )
113 112 neneqd ( ( ( 𝜑𝑦𝑧 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) ) → ¬ 𝑥 = 𝑦 )
114 113 iffalsed ( ( ( 𝜑𝑦𝑧 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) ) → if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) = 𝐽 )
115 103 104 114 3eltr4d ( ( ( 𝜑𝑦𝑧 ) ∧ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) ) → if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) )
116 115 ralrimiva ( ( 𝜑𝑦𝑧 ) → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) )
117 116 adantlr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ 𝑦𝑧 ) → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) )
118 117 adantlr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑦𝑧 ) → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) )
119 ralun ( ( ∀ 𝑥𝑧 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ∧ ∀ 𝑥 ∈ ( 𝐼𝑧 ) if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑧 ∪ ( 𝐼𝑧 ) ) if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) )
120 102 118 119 syl2anc ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑦𝑧 ) → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑧 ∪ ( 𝐼𝑧 ) ) if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) )
121 85 raleqdv ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) → ( ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑧 ∪ ( 𝐼𝑧 ) ) if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ↔ ∀ 𝑥𝐼 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
122 121 ad2antrr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑦𝑧 ) → ( ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑧 ∪ ( 𝐼𝑧 ) ) if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ↔ ∀ 𝑥𝐼 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
123 120 122 mpbid ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑦𝑧 ) → ∀ 𝑥𝐼 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) )
124 22 ad3antrrr ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑦𝑧 ) → 𝐼 ∈ V )
125 mptelixpg ( 𝐼 ∈ V → ( ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ↔ ∀ 𝑥𝐼 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
126 124 125 syl ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑦𝑧 ) → ( ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ↔ ∀ 𝑥𝐼 if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ∈ if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
127 123 126 mpbird ( ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ∧ 𝑦𝑧 ) → ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) )
128 127 ralrimiva ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ∀ 𝑦𝑧 ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) )
129 mptexg ( 𝐼 ∈ V → ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ V )
130 22 129 syl ( 𝜑 → ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ V )
131 130 ad2antrr ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ V )
132 eliin ( ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ V → ( ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ 𝑦𝑧 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ↔ ∀ 𝑦𝑧 ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
133 131 132 syl ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ( ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ 𝑦𝑧 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ↔ ∀ 𝑦𝑧 ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
134 128 133 mpbird ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ 𝑦𝑧 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) )
135 92 134 elind ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ( 𝑥𝐼 ↦ if ( 𝑥𝑧 , ( 𝑓𝑥 ) , 𝑈 ) ) ∈ ( X 𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝑧 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) )
136 135 ne0d ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ( X 𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝑧 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) ≠ ∅ )
137 60 136 eqnetrd ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ( ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ∩ 𝑦𝑧 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) ≠ ∅ )
138 137 adantrl ( ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) ∧ ( 𝑓 : 𝑧 ⟶ V ∧ ∀ 𝑥𝑧 ( 𝑓𝑥 ) ∈ 𝐶 ) ) → ( ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ∩ 𝑦𝑧 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) ≠ ∅ )
139 57 138 exlimddv ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑧𝐼𝑧 ∈ Fin ) ) → ( ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ∩ 𝑦𝑧 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) ≠ ∅ )
140 28 6 33 139 cmpfiiin ( 𝜑 → ( ( ∏t ‘ ( 𝑥𝐼𝐽 ) ) ∩ 𝑦𝐼 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) ≠ ∅ )
141 27 140 eqnetrd ( 𝜑 → ( X 𝑥𝐼 𝐽 𝑦𝐼 X 𝑥𝐼 if ( 𝑥 = 𝑦 , 𝐶 , 𝐽 ) ) ≠ ∅ )
142 12 141 eqnetrd ( 𝜑X 𝑥𝐼 𝐶 ≠ ∅ )
143 n0 ( X 𝑥𝐼 𝐶 ≠ ∅ ↔ ∃ 𝑦 𝑦X 𝑥𝐼 𝐶 )
144 142 143 sylib ( 𝜑 → ∃ 𝑦 𝑦X 𝑥𝐼 𝐶 )
145 elixp2 ( 𝑦X 𝑥𝐼 𝐶 ↔ ( 𝑦 ∈ V ∧ 𝑦 Fn 𝐼 ∧ ∀ 𝑥𝐼 ( 𝑦𝑥 ) ∈ 𝐶 ) )
146 145 simp3bi ( 𝑦X 𝑥𝐼 𝐶 → ∀ 𝑥𝐼 ( 𝑦𝑥 ) ∈ 𝐶 )
147 f1ocnv ( 𝐵 : 𝑆1-1-onto𝐶 𝐵 : 𝐶1-1-onto𝑆 )
148 f1of ( 𝐵 : 𝐶1-1-onto𝑆 𝐵 : 𝐶𝑆 )
149 ffvelrn ( ( 𝐵 : 𝐶𝑆 ∧ ( 𝑦𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ( 𝐵 ‘ ( 𝑦𝑥 ) ) ∈ 𝑆 )
150 149 ex ( 𝐵 : 𝐶𝑆 → ( ( 𝑦𝑥 ) ∈ 𝐶 → ( 𝐵 ‘ ( 𝑦𝑥 ) ) ∈ 𝑆 ) )
151 4 147 148 150 4syl ( ( 𝜑𝑥𝐼 ) → ( ( 𝑦𝑥 ) ∈ 𝐶 → ( 𝐵 ‘ ( 𝑦𝑥 ) ) ∈ 𝑆 ) )
152 151 ralimdva ( 𝜑 → ( ∀ 𝑥𝐼 ( 𝑦𝑥 ) ∈ 𝐶 → ∀ 𝑥𝐼 ( 𝐵 ‘ ( 𝑦𝑥 ) ) ∈ 𝑆 ) )
153 152 imp ( ( 𝜑 ∧ ∀ 𝑥𝐼 ( 𝑦𝑥 ) ∈ 𝐶 ) → ∀ 𝑥𝐼 ( 𝐵 ‘ ( 𝑦𝑥 ) ) ∈ 𝑆 )
154 146 153 sylan2 ( ( 𝜑𝑦X 𝑥𝐼 𝐶 ) → ∀ 𝑥𝐼 ( 𝐵 ‘ ( 𝑦𝑥 ) ) ∈ 𝑆 )
155 mptelixpg ( 𝐼 ∈ V → ( ( 𝑥𝐼 ↦ ( 𝐵 ‘ ( 𝑦𝑥 ) ) ) ∈ X 𝑥𝐼 𝑆 ↔ ∀ 𝑥𝐼 ( 𝐵 ‘ ( 𝑦𝑥 ) ) ∈ 𝑆 ) )
156 22 155 syl ( 𝜑 → ( ( 𝑥𝐼 ↦ ( 𝐵 ‘ ( 𝑦𝑥 ) ) ) ∈ X 𝑥𝐼 𝑆 ↔ ∀ 𝑥𝐼 ( 𝐵 ‘ ( 𝑦𝑥 ) ) ∈ 𝑆 ) )
157 156 adantr ( ( 𝜑𝑦X 𝑥𝐼 𝐶 ) → ( ( 𝑥𝐼 ↦ ( 𝐵 ‘ ( 𝑦𝑥 ) ) ) ∈ X 𝑥𝐼 𝑆 ↔ ∀ 𝑥𝐼 ( 𝐵 ‘ ( 𝑦𝑥 ) ) ∈ 𝑆 ) )
158 154 157 mpbird ( ( 𝜑𝑦X 𝑥𝐼 𝐶 ) → ( 𝑥𝐼 ↦ ( 𝐵 ‘ ( 𝑦𝑥 ) ) ) ∈ X 𝑥𝐼 𝑆 )
159 158 ne0d ( ( 𝜑𝑦X 𝑥𝐼 𝐶 ) → X 𝑥𝐼 𝑆 ≠ ∅ )
160 144 159 exlimddv ( 𝜑X 𝑥𝐼 𝑆 ≠ ∅ )