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Theorem neibastop2lem

Description: Lemma for neibastop2 . (Contributed by Jeff Hankins, 12-Sep-2009)

Ref Expression
Hypotheses neibastop1.1 ( 𝜑𝑋𝑉 )
neibastop1.2 ( 𝜑𝐹 : 𝑋 ⟶ ( 𝒫 𝒫 𝑋 ∖ { ∅ } ) )
neibastop1.3 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∧ 𝑤 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ) → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 ( 𝑣𝑤 ) ) ≠ ∅ )
neibastop1.4 𝐽 = { 𝑜 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ ∀ 𝑥𝑜 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑜 ) ≠ ∅ }
neibastop1.5 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ) → 𝑥𝑣 )
neibastop1.6 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ) → ∃ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∀ 𝑦𝑡 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ )
neibastop2.p ( 𝜑𝑃𝑋 )
neibastop2.n ( 𝜑𝑁𝑋 )
neibastop2.f ( 𝜑𝑈 ∈ ( 𝐹𝑃 ) )
neibastop2.u ( 𝜑𝑈𝑁 )
neibastop2.g 𝐺 = ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ) , { 𝑈 } ) ↾ ω )
neibastop2.s 𝑆 = { 𝑦𝑋 ∣ ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ }
Assertion neibastop2lem ( 𝜑 → ∃ 𝑢𝐽 ( 𝑃𝑢𝑢𝑁 ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 neibastop1.1 ( 𝜑𝑋𝑉 )
2 neibastop1.2 ( 𝜑𝐹 : 𝑋 ⟶ ( 𝒫 𝒫 𝑋 ∖ { ∅ } ) )
3 neibastop1.3 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∧ 𝑤 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ) → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 ( 𝑣𝑤 ) ) ≠ ∅ )
4 neibastop1.4 𝐽 = { 𝑜 ∈ 𝒫 𝑋 ∣ ∀ 𝑥𝑜 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑜 ) ≠ ∅ }
5 neibastop1.5 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ) → 𝑥𝑣 )
6 neibastop1.6 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ) → ∃ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∀ 𝑦𝑡 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ )
7 neibastop2.p ( 𝜑𝑃𝑋 )
8 neibastop2.n ( 𝜑𝑁𝑋 )
9 neibastop2.f ( 𝜑𝑈 ∈ ( 𝐹𝑃 ) )
10 neibastop2.u ( 𝜑𝑈𝑁 )
11 neibastop2.g 𝐺 = ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ) , { 𝑈 } ) ↾ ω )
12 neibastop2.s 𝑆 = { 𝑦𝑋 ∣ ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ }
13 ssrab2 { 𝑦𝑋 ∣ ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ } ⊆ 𝑋
14 12 13 eqsstri 𝑆𝑋
15 elpw2g ( 𝑋𝑉 → ( 𝑆 ∈ 𝒫 𝑋𝑆𝑋 ) )
16 1 15 syl ( 𝜑 → ( 𝑆 ∈ 𝒫 𝑋𝑆𝑋 ) )
17 14 16 mpbiri ( 𝜑𝑆 ∈ 𝒫 𝑋 )
18 fveq2 ( 𝑦 = 𝑥 → ( 𝐹𝑦 ) = ( 𝐹𝑥 ) )
19 18 ineq1d ( 𝑦 = 𝑥 → ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) )
20 19 neeq1d ( 𝑦 = 𝑥 → ( ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ↔ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) )
21 20 rexbidv ( 𝑦 = 𝑥 → ( ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ↔ ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) )
22 21 12 elrab2 ( 𝑥𝑆 ↔ ( 𝑥𝑋 ∧ ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) )
23 frfnom ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ) , { 𝑈 } ) ↾ ω ) Fn ω
24 11 fneq1i ( 𝐺 Fn ω ↔ ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ) , { 𝑈 } ) ↾ ω ) Fn ω )
25 23 24 mpbir 𝐺 Fn ω
26 fnunirn ( 𝐺 Fn ω → ( 𝑓 ran 𝐺 ↔ ∃ 𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) )
27 25 26 ax-mp ( 𝑓 ran 𝐺 ↔ ∃ 𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) )
28 n0 ( ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ↔ ∃ 𝑣 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) )
29 inss1 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ⊆ ( 𝐹𝑥 )
30 29 sseli ( 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) → 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) )
31 6 anassrs ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) → ∃ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∀ 𝑦𝑡 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ )
32 30 31 sylan2 ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) → ∃ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∀ 𝑦𝑡 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ )
33 32 adantrl ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → ∃ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∀ 𝑦𝑡 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ )
34 simprl ( ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) ∧ ( 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∧ ∀ 𝑦𝑡 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ ) ) → 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) )
35 fvssunirn ( 𝐹𝑥 ) ⊆ ran 𝐹
36 2 frnd ( 𝜑 → ran 𝐹 ⊆ ( 𝒫 𝒫 𝑋 ∖ { ∅ } ) )
37 36 difss2d ( 𝜑 → ran 𝐹 ⊆ 𝒫 𝒫 𝑋 )
38 sspwuni ( ran 𝐹 ⊆ 𝒫 𝒫 𝑋 ran 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑋 )
39 37 38 sylib ( 𝜑 ran 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑋 )
40 39 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → ran 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑋 )
41 35 40 sstrid ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → ( 𝐹𝑥 ) ⊆ 𝒫 𝑋 )
42 41 sselda ( ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) ∧ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) → 𝑡 ∈ 𝒫 𝑋 )
43 42 elpwid ( ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) ∧ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) → 𝑡𝑋 )
44 43 sselda ( ( ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) ∧ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ∧ 𝑦𝑡 ) → 𝑦𝑋 )
45 44 adantrr ( ( ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) ∧ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ∧ ( 𝑦𝑡 ∧ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ ) ) → 𝑦𝑋 )
46 simprlr ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) )
47 rspe ( ( 𝑥𝑋𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) → ∃ 𝑥𝑋 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) )
48 47 ad2ant2l ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → ∃ 𝑥𝑋 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) )
49 eliun ( 𝑣 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ↔ ∃ 𝑥𝑋 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) )
50 pweq ( 𝑧 = 𝑓 → 𝒫 𝑧 = 𝒫 𝑓 )
51 50 ineq2d ( 𝑧 = 𝑓 → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) )
52 51 eleq2d ( 𝑧 = 𝑓 → ( 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ↔ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) )
53 52 rexbidv ( 𝑧 = 𝑓 → ( ∃ 𝑥𝑋 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ↔ ∃ 𝑥𝑋 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) )
54 49 53 syl5bb ( 𝑧 = 𝑓 → ( 𝑣 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ↔ ∃ 𝑥𝑋 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) )
55 54 rspcev ( ( 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ∧ ∃ 𝑥𝑋 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) → ∃ 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑣 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) )
56 46 48 55 syl2anc ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → ∃ 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑣 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) )
57 eliun ( 𝑣 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ↔ ∃ 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑣 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) )
58 56 57 sylibr ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → 𝑣 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) )
59 simpll ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → 𝜑 )
60 simprll ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → 𝑘 ∈ ω )
61 fvssunirn ( 𝐺𝑘 ) ⊆ ran 𝐺
62 fveq2 ( 𝑛 = ∅ → ( 𝐺𝑛 ) = ( 𝐺 ‘ ∅ ) )
63 11 fveq1i ( 𝐺 ‘ ∅ ) = ( ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ) , { 𝑈 } ) ↾ ω ) ‘ ∅ )
64 snex { 𝑈 } ∈ V
65 fr0g ( { 𝑈 } ∈ V → ( ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ) , { 𝑈 } ) ↾ ω ) ‘ ∅ ) = { 𝑈 } )
66 64 65 ax-mp ( ( rec ( ( 𝑎 ∈ V ↦ 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ) , { 𝑈 } ) ↾ ω ) ‘ ∅ ) = { 𝑈 }
67 63 66 eqtri ( 𝐺 ‘ ∅ ) = { 𝑈 }
68 62 67 eqtrdi ( 𝑛 = ∅ → ( 𝐺𝑛 ) = { 𝑈 } )
69 68 sseq1d ( 𝑛 = ∅ → ( ( 𝐺𝑛 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ↔ { 𝑈 } ⊆ 𝒫 𝑈 ) )
70 fveq2 ( 𝑛 = 𝑘 → ( 𝐺𝑛 ) = ( 𝐺𝑘 ) )
71 70 sseq1d ( 𝑛 = 𝑘 → ( ( 𝐺𝑛 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ↔ ( 𝐺𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) )
72 fveq2 ( 𝑛 = suc 𝑘 → ( 𝐺𝑛 ) = ( 𝐺 ‘ suc 𝑘 ) )
73 72 sseq1d ( 𝑛 = suc 𝑘 → ( ( 𝐺𝑛 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ↔ ( 𝐺 ‘ suc 𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) )
74 pwidg ( 𝑈 ∈ ( 𝐹𝑃 ) → 𝑈 ∈ 𝒫 𝑈 )
75 9 74 syl ( 𝜑𝑈 ∈ 𝒫 𝑈 )
76 75 snssd ( 𝜑 → { 𝑈 } ⊆ 𝒫 𝑈 )
77 simprl ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘 ∈ ω ∧ ( 𝐺𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) ) → 𝑘 ∈ ω )
78 9 adantr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘 ∈ ω ∧ ( 𝐺𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) ) → 𝑈 ∈ ( 𝐹𝑃 ) )
79 78 pwexd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘 ∈ ω ∧ ( 𝐺𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) ) → 𝒫 𝑈 ∈ V )
80 inss2 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ⊆ 𝒫 𝑧
81 elpwi ( 𝑧 ∈ 𝒫 𝑈𝑧𝑈 )
82 81 adantl ( ( 𝜑𝑧 ∈ 𝒫 𝑈 ) → 𝑧𝑈 )
83 82 sspwd ( ( 𝜑𝑧 ∈ 𝒫 𝑈 ) → 𝒫 𝑧 ⊆ 𝒫 𝑈 )
84 80 83 sstrid ( ( 𝜑𝑧 ∈ 𝒫 𝑈 ) → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ⊆ 𝒫 𝑈 )
85 84 ralrimivw ( ( 𝜑𝑧 ∈ 𝒫 𝑈 ) → ∀ 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ⊆ 𝒫 𝑈 )
86 iunss ( 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ↔ ∀ 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ⊆ 𝒫 𝑈 )
87 85 86 sylibr ( ( 𝜑𝑧 ∈ 𝒫 𝑈 ) → 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ⊆ 𝒫 𝑈 )
88 87 ralrimiva ( 𝜑 → ∀ 𝑧 ∈ 𝒫 𝑈 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ⊆ 𝒫 𝑈 )
89 ssralv ( ( 𝐺𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 → ( ∀ 𝑧 ∈ 𝒫 𝑈 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ⊆ 𝒫 𝑈 → ∀ 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) )
90 89 adantl ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ ( 𝐺𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) → ( ∀ 𝑧 ∈ 𝒫 𝑈 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ⊆ 𝒫 𝑈 → ∀ 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) )
91 88 90 mpan9 ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘 ∈ ω ∧ ( 𝐺𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) ) → ∀ 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ⊆ 𝒫 𝑈 )
92 iunss ( 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ↔ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ⊆ 𝒫 𝑈 )
93 91 92 sylibr ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘 ∈ ω ∧ ( 𝐺𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) ) → 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ⊆ 𝒫 𝑈 )
94 79 93 ssexd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘 ∈ ω ∧ ( 𝐺𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) ) → 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ∈ V )
95 iuneq1 ( 𝑦 = 𝑎 𝑧𝑦 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) = 𝑧𝑎 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) )
96 iuneq1 ( 𝑦 = ( 𝐺𝑘 ) → 𝑧𝑦 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) = 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) )
97 11 95 96 frsucmpt2 ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) ∈ V ) → ( 𝐺 ‘ suc 𝑘 ) = 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) )
98 77 94 97 syl2anc ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘 ∈ ω ∧ ( 𝐺𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) ) → ( 𝐺 ‘ suc 𝑘 ) = 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) )
99 98 93 eqsstrd ( ( 𝜑 ∧ ( 𝑘 ∈ ω ∧ ( 𝐺𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) ) → ( 𝐺 ‘ suc 𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 )
100 99 expr ( ( 𝜑𝑘 ∈ ω ) → ( ( 𝐺𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 → ( 𝐺 ‘ suc 𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) )
101 100 expcom ( 𝑘 ∈ ω → ( 𝜑 → ( ( 𝐺𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 → ( 𝐺 ‘ suc 𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) ) )
102 69 71 73 76 101 finds2 ( 𝑛 ∈ ω → ( 𝜑 → ( 𝐺𝑛 ) ⊆ 𝒫 𝑈 ) )
103 fvex ( 𝐺𝑛 ) ∈ V
104 103 elpw ( ( 𝐺𝑛 ) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈 ↔ ( 𝐺𝑛 ) ⊆ 𝒫 𝑈 )
105 102 104 syl6ibr ( 𝑛 ∈ ω → ( 𝜑 → ( 𝐺𝑛 ) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈 ) )
106 105 com12 ( 𝜑 → ( 𝑛 ∈ ω → ( 𝐺𝑛 ) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈 ) )
107 106 ralrimiv ( 𝜑 → ∀ 𝑛 ∈ ω ( 𝐺𝑛 ) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈 )
108 ffnfv ( 𝐺 : ω ⟶ 𝒫 𝒫 𝑈 ↔ ( 𝐺 Fn ω ∧ ∀ 𝑛 ∈ ω ( 𝐺𝑛 ) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈 ) )
109 25 108 mpbiran ( 𝐺 : ω ⟶ 𝒫 𝒫 𝑈 ↔ ∀ 𝑛 ∈ ω ( 𝐺𝑛 ) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈 )
110 107 109 sylibr ( 𝜑𝐺 : ω ⟶ 𝒫 𝒫 𝑈 )
111 110 frnd ( 𝜑 → ran 𝐺 ⊆ 𝒫 𝒫 𝑈 )
112 sspwuni ( ran 𝐺 ⊆ 𝒫 𝒫 𝑈 ran 𝐺 ⊆ 𝒫 𝑈 )
113 111 112 sylib ( 𝜑 ran 𝐺 ⊆ 𝒫 𝑈 )
114 113 ad2antrr ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → ran 𝐺 ⊆ 𝒫 𝑈 )
115 61 114 sstrid ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → ( 𝐺𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 )
116 59 60 115 98 syl12anc ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → ( 𝐺 ‘ suc 𝑘 ) = 𝑧 ∈ ( 𝐺𝑘 ) 𝑥𝑋 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑧 ) )
117 58 116 eleqtrrd ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → 𝑣 ∈ ( 𝐺 ‘ suc 𝑘 ) )
118 peano2 ( 𝑘 ∈ ω → suc 𝑘 ∈ ω )
119 60 118 syl ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → suc 𝑘 ∈ ω )
120 fnfvelrn ( ( 𝐺 Fn ω ∧ suc 𝑘 ∈ ω ) → ( 𝐺 ‘ suc 𝑘 ) ∈ ran 𝐺 )
121 25 119 120 sylancr ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → ( 𝐺 ‘ suc 𝑘 ) ∈ ran 𝐺 )
122 elunii ( ( 𝑣 ∈ ( 𝐺 ‘ suc 𝑘 ) ∧ ( 𝐺 ‘ suc 𝑘 ) ∈ ran 𝐺 ) → 𝑣 ran 𝐺 )
123 117 121 122 syl2anc ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → 𝑣 ran 𝐺 )
124 123 ad2antrr ( ( ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) ∧ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ∧ ( 𝑦𝑡 ∧ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ ) ) → 𝑣 ran 𝐺 )
125 simprr ( ( ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) ∧ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ∧ ( 𝑦𝑡 ∧ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ ) ) → ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ )
126 pweq ( 𝑓 = 𝑣 → 𝒫 𝑓 = 𝒫 𝑣 )
127 126 ineq2d ( 𝑓 = 𝑣 → ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) = ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) )
128 127 neeq1d ( 𝑓 = 𝑣 → ( ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ↔ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ ) )
129 128 rspcev ( ( 𝑣 ran 𝐺 ∧ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ ) → ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ )
130 124 125 129 syl2anc ( ( ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) ∧ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ∧ ( 𝑦𝑡 ∧ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ ) ) → ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ )
131 12 rabeq2i ( 𝑦𝑆 ↔ ( 𝑦𝑋 ∧ ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) )
132 45 130 131 sylanbrc ( ( ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) ∧ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ∧ ( 𝑦𝑡 ∧ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ ) ) → 𝑦𝑆 )
133 132 expr ( ( ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) ∧ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) ∧ 𝑦𝑡 ) → ( ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ → 𝑦𝑆 ) )
134 133 ralimdva ( ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) ∧ 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ) → ( ∀ 𝑦𝑡 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ → ∀ 𝑦𝑡 𝑦𝑆 ) )
135 134 impr ( ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) ∧ ( 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∧ ∀ 𝑦𝑡 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ ) ) → ∀ 𝑦𝑡 𝑦𝑆 )
136 dfss3 ( 𝑡𝑆 ↔ ∀ 𝑦𝑡 𝑦𝑆 )
137 135 136 sylibr ( ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) ∧ ( 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∧ ∀ 𝑦𝑡 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ ) ) → 𝑡𝑆 )
138 velpw ( 𝑡 ∈ 𝒫 𝑆𝑡𝑆 )
139 137 138 sylibr ( ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) ∧ ( 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∧ ∀ 𝑦𝑡 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ ) ) → 𝑡 ∈ 𝒫 𝑆 )
140 inelcm ( ( 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∧ 𝑡 ∈ 𝒫 𝑆 ) → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) ≠ ∅ )
141 34 139 140 syl2anc ( ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) ∧ ( 𝑡 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ∧ ∀ 𝑦𝑡 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑣 ) ≠ ∅ ) ) → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) ≠ ∅ )
142 33 141 rexlimddv ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ∧ 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ) ) → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) ≠ ∅ )
143 142 expr ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ) → ( 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) ≠ ∅ ) )
144 143 exlimdv ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ) → ( ∃ 𝑣 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) ≠ ∅ ) )
145 28 144 syl5bi ( ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) ∧ ( 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) ) → ( ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) ≠ ∅ ) )
146 145 rexlimdvaa ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) → ( ∃ 𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) → ( ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) ≠ ∅ ) ) )
147 27 146 syl5bi ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) → ( 𝑓 ran 𝐺 → ( ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) ≠ ∅ ) ) )
148 147 rexlimdv ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) → ( ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) ≠ ∅ ) )
149 148 expimpd ( 𝜑 → ( ( 𝑥𝑋 ∧ ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) ≠ ∅ ) )
150 22 149 syl5bi ( 𝜑 → ( 𝑥𝑆 → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) ≠ ∅ ) )
151 150 ralrimiv ( 𝜑 → ∀ 𝑥𝑆 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) ≠ ∅ )
152 pweq ( 𝑜 = 𝑆 → 𝒫 𝑜 = 𝒫 𝑆 )
153 152 ineq2d ( 𝑜 = 𝑆 → ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑜 ) = ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) )
154 153 neeq1d ( 𝑜 = 𝑆 → ( ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑜 ) ≠ ∅ ↔ ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) ≠ ∅ ) )
155 154 raleqbi1dv ( 𝑜 = 𝑆 → ( ∀ 𝑥𝑜 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑜 ) ≠ ∅ ↔ ∀ 𝑥𝑆 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) ≠ ∅ ) )
156 155 4 elrab2 ( 𝑆𝐽 ↔ ( 𝑆 ∈ 𝒫 𝑋 ∧ ∀ 𝑥𝑆 ( ( 𝐹𝑥 ) ∩ 𝒫 𝑆 ) ≠ ∅ ) )
157 17 151 156 sylanbrc ( 𝜑𝑆𝐽 )
158 snidg ( 𝑈 ∈ ( 𝐹𝑃 ) → 𝑈 ∈ { 𝑈 } )
159 9 158 syl ( 𝜑𝑈 ∈ { 𝑈 } )
160 peano1 ∅ ∈ ω
161 fnfvelrn ( ( 𝐺 Fn ω ∧ ∅ ∈ ω ) → ( 𝐺 ‘ ∅ ) ∈ ran 𝐺 )
162 25 160 161 mp2an ( 𝐺 ‘ ∅ ) ∈ ran 𝐺
163 67 162 eqeltrri { 𝑈 } ∈ ran 𝐺
164 elunii ( ( 𝑈 ∈ { 𝑈 } ∧ { 𝑈 } ∈ ran 𝐺 ) → 𝑈 ran 𝐺 )
165 159 163 164 sylancl ( 𝜑𝑈 ran 𝐺 )
166 inelcm ( ( 𝑈 ∈ ( 𝐹𝑃 ) ∧ 𝑈 ∈ 𝒫 𝑈 ) → ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑈 ) ≠ ∅ )
167 9 75 166 syl2anc ( 𝜑 → ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑈 ) ≠ ∅ )
168 pweq ( 𝑓 = 𝑈 → 𝒫 𝑓 = 𝒫 𝑈 )
169 168 ineq2d ( 𝑓 = 𝑈 → ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) = ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑈 ) )
170 169 neeq1d ( 𝑓 = 𝑈 → ( ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ↔ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑈 ) ≠ ∅ ) )
171 170 rspcev ( ( 𝑈 ran 𝐺 ∧ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑈 ) ≠ ∅ ) → ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ )
172 165 167 171 syl2anc ( 𝜑 → ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ )
173 fveq2 ( 𝑦 = 𝑃 → ( 𝐹𝑦 ) = ( 𝐹𝑃 ) )
174 173 ineq1d ( 𝑦 = 𝑃 → ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) = ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) )
175 174 neeq1d ( 𝑦 = 𝑃 → ( ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ↔ ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) )
176 175 rexbidv ( 𝑦 = 𝑃 → ( ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ↔ ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) )
177 176 12 elrab2 ( 𝑃𝑆 ↔ ( 𝑃𝑋 ∧ ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑃 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) )
178 7 172 177 sylanbrc ( 𝜑𝑃𝑆 )
179 eluni2 ( 𝑓 ran 𝐺 ↔ ∃ 𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑓𝑧 )
180 eleq2 ( 𝑧 = ( 𝐺𝑘 ) → ( 𝑓𝑧𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) )
181 180 rexrn ( 𝐺 Fn ω → ( ∃ 𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑓𝑧 ↔ ∃ 𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) )
182 25 181 ax-mp ( ∃ 𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑓𝑧 ↔ ∃ 𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) )
183 110 adantr ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) → 𝐺 : ω ⟶ 𝒫 𝒫 𝑈 )
184 183 ffvelrnda ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) → ( 𝐺𝑘 ) ∈ 𝒫 𝒫 𝑈 )
185 184 elpwid ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) → ( 𝐺𝑘 ) ⊆ 𝒫 𝑈 )
186 185 sselda ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) → 𝑓 ∈ 𝒫 𝑈 )
187 186 adantrr ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ∧ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) ) → 𝑓 ∈ 𝒫 𝑈 )
188 187 elpwid ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ∧ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) ) → 𝑓𝑈 )
189 10 ad3antrrr ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ∧ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) ) → 𝑈𝑁 )
190 188 189 sstrd ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ∧ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) ) → 𝑓𝑁 )
191 n0 ( ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ↔ ∃ 𝑣 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) )
192 elin ( 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ↔ ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓 ) )
193 simprrr ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ∧ ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓 ) ) ) → 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓 )
194 193 elpwid ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ∧ ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓 ) ) ) → 𝑣𝑓 )
195 simpllr ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ∧ ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓 ) ) ) → 𝑦𝑋 )
196 5 expr ( ( 𝜑𝑥𝑋 ) → ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) → 𝑥𝑣 ) )
197 196 ralrimiva ( 𝜑 → ∀ 𝑥𝑋 ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) → 𝑥𝑣 ) )
198 197 ad3antrrr ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ∧ ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓 ) ) ) → ∀ 𝑥𝑋 ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) → 𝑥𝑣 ) )
199 simprrl ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ∧ ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓 ) ) ) → 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑦 ) )
200 fveq2 ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝐹𝑥 ) = ( 𝐹𝑦 ) )
201 200 eleq2d ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) ↔ 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑦 ) ) )
202 elequ1 ( 𝑥 = 𝑦 → ( 𝑥𝑣𝑦𝑣 ) )
203 201 202 imbi12d ( 𝑥 = 𝑦 → ( ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) → 𝑥𝑣 ) ↔ ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑦 ) → 𝑦𝑣 ) ) )
204 203 rspcv ( 𝑦𝑋 → ( ∀ 𝑥𝑋 ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑥 ) → 𝑥𝑣 ) → ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑦 ) → 𝑦𝑣 ) ) )
205 195 198 199 204 syl3c ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ∧ ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓 ) ) ) → 𝑦𝑣 )
206 194 205 sseldd ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ∧ ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓 ) ) ) → 𝑦𝑓 )
207 206 expr ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) → ( ( 𝑣 ∈ ( 𝐹𝑦 ) ∧ 𝑣 ∈ 𝒫 𝑓 ) → 𝑦𝑓 ) )
208 192 207 syl5bi ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) → ( 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) → 𝑦𝑓 ) )
209 208 exlimdv ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) → ( ∃ 𝑣 𝑣 ∈ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) → 𝑦𝑓 ) )
210 191 209 syl5bi ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ) → ( ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ → 𝑦𝑓 ) )
211 210 impr ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ∧ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) ) → 𝑦𝑓 )
212 190 211 sseldd ( ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) ∧ ( 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) ∧ ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) ) → 𝑦𝑁 )
213 212 exp32 ( ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) ∧ 𝑘 ∈ ω ) → ( 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) → ( ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ → 𝑦𝑁 ) ) )
214 213 rexlimdva ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) → ( ∃ 𝑘 ∈ ω 𝑓 ∈ ( 𝐺𝑘 ) → ( ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ → 𝑦𝑁 ) ) )
215 182 214 syl5bi ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) → ( ∃ 𝑧 ∈ ran 𝐺 𝑓𝑧 → ( ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ → 𝑦𝑁 ) ) )
216 179 215 syl5bi ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) → ( 𝑓 ran 𝐺 → ( ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ → 𝑦𝑁 ) ) )
217 216 rexlimdv ( ( 𝜑𝑦𝑋 ) → ( ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ → 𝑦𝑁 ) )
218 217 3impia ( ( 𝜑𝑦𝑋 ∧ ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ ) → 𝑦𝑁 )
219 218 rabssdv ( 𝜑 → { 𝑦𝑋 ∣ ∃ 𝑓 ran 𝐺 ( ( 𝐹𝑦 ) ∩ 𝒫 𝑓 ) ≠ ∅ } ⊆ 𝑁 )
220 12 219 eqsstrid ( 𝜑𝑆𝑁 )
221 eleq2 ( 𝑢 = 𝑆 → ( 𝑃𝑢𝑃𝑆 ) )
222 sseq1 ( 𝑢 = 𝑆 → ( 𝑢𝑁𝑆𝑁 ) )
223 221 222 anbi12d ( 𝑢 = 𝑆 → ( ( 𝑃𝑢𝑢𝑁 ) ↔ ( 𝑃𝑆𝑆𝑁 ) ) )
224 223 rspcev ( ( 𝑆𝐽 ∧ ( 𝑃𝑆𝑆𝑁 ) ) → ∃ 𝑢𝐽 ( 𝑃𝑢𝑢𝑁 ) )
225 157 178 220 224 syl12anc ( 𝜑 → ∃ 𝑢𝐽 ( 𝑃𝑢𝑢𝑁 ) )