| Step |
Hyp |
Ref |
Expression |
| 1 |
|
cotr |
⊢ ( ( 𝑅 ∘ 𝑅 ) ⊆ 𝑅 ↔ ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) ) |
| 2 |
|
cotr |
⊢ ( ( 𝑆 ∘ 𝑆 ) ⊆ 𝑆 ↔ ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) → 𝑥 𝑆 𝑧 ) ) |
| 3 |
|
brin |
⊢ ( 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑦 ↔ ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑥 𝑆 𝑦 ) ) |
| 4 |
|
brin |
⊢ ( 𝑦 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ↔ ( 𝑦 𝑅 𝑧 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) ) |
| 5 |
|
simpr |
⊢ ( ( ( ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) → 𝑥 𝑆 𝑧 ) ∧ ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) ) → ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) ) |
| 6 |
|
simpl |
⊢ ( ( ( ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) → 𝑥 𝑆 𝑧 ) ∧ ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) ) → ( ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) → 𝑥 𝑆 𝑧 ) ) |
| 7 |
5 6
|
anim12d |
⊢ ( ( ( ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) → 𝑥 𝑆 𝑧 ) ∧ ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) ) → ( ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) ∧ ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) ) → ( 𝑥 𝑅 𝑧 ∧ 𝑥 𝑆 𝑧 ) ) ) |
| 8 |
7
|
com12 |
⊢ ( ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) ∧ ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) ) → ( ( ( ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) → 𝑥 𝑆 𝑧 ) ∧ ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) ) → ( 𝑥 𝑅 𝑧 ∧ 𝑥 𝑆 𝑧 ) ) ) |
| 9 |
8
|
an4s |
⊢ ( ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑥 𝑆 𝑦 ) ∧ ( 𝑦 𝑅 𝑧 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) ) → ( ( ( ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) → 𝑥 𝑆 𝑧 ) ∧ ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) ) → ( 𝑥 𝑅 𝑧 ∧ 𝑥 𝑆 𝑧 ) ) ) |
| 10 |
3 4 9
|
syl2anb |
⊢ ( ( 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑦 ∧ 𝑦 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) → ( ( ( ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) → 𝑥 𝑆 𝑧 ) ∧ ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) ) → ( 𝑥 𝑅 𝑧 ∧ 𝑥 𝑆 𝑧 ) ) ) |
| 11 |
10
|
com12 |
⊢ ( ( ( ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) → 𝑥 𝑆 𝑧 ) ∧ ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) ) → ( ( 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑦 ∧ 𝑦 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) → ( 𝑥 𝑅 𝑧 ∧ 𝑥 𝑆 𝑧 ) ) ) |
| 12 |
|
brin |
⊢ ( 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ↔ ( 𝑥 𝑅 𝑧 ∧ 𝑥 𝑆 𝑧 ) ) |
| 13 |
11 12
|
imbitrrdi |
⊢ ( ( ( ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) → 𝑥 𝑆 𝑧 ) ∧ ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) ) → ( ( 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑦 ∧ 𝑦 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) → 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) ) |
| 14 |
13
|
alanimi |
⊢ ( ( ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) → 𝑥 𝑆 𝑧 ) ∧ ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) ) → ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑦 ∧ 𝑦 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) → 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) ) |
| 15 |
14
|
alanimi |
⊢ ( ( ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) → 𝑥 𝑆 𝑧 ) ∧ ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) ) → ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑦 ∧ 𝑦 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) → 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) ) |
| 16 |
15
|
alanimi |
⊢ ( ( ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) → 𝑥 𝑆 𝑧 ) ∧ ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) ) → ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑦 ∧ 𝑦 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) → 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) ) |
| 17 |
16
|
ex |
⊢ ( ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 𝑆 𝑦 ∧ 𝑦 𝑆 𝑧 ) → 𝑥 𝑆 𝑧 ) → ( ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) → ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑦 ∧ 𝑦 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) → 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) ) ) |
| 18 |
2 17
|
sylbi |
⊢ ( ( 𝑆 ∘ 𝑆 ) ⊆ 𝑆 → ( ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) → ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑦 ∧ 𝑦 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) → 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) ) ) |
| 19 |
18
|
com12 |
⊢ ( ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 𝑅 𝑦 ∧ 𝑦 𝑅 𝑧 ) → 𝑥 𝑅 𝑧 ) → ( ( 𝑆 ∘ 𝑆 ) ⊆ 𝑆 → ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑦 ∧ 𝑦 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) → 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) ) ) |
| 20 |
1 19
|
sylbi |
⊢ ( ( 𝑅 ∘ 𝑅 ) ⊆ 𝑅 → ( ( 𝑆 ∘ 𝑆 ) ⊆ 𝑆 → ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑦 ∧ 𝑦 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) → 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) ) ) |
| 21 |
20
|
imp |
⊢ ( ( ( 𝑅 ∘ 𝑅 ) ⊆ 𝑅 ∧ ( 𝑆 ∘ 𝑆 ) ⊆ 𝑆 ) → ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑦 ∧ 𝑦 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) → 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) ) |
| 22 |
|
cotr |
⊢ ( ( ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) ∘ ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) ) ⊆ ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) ↔ ∀ 𝑥 ∀ 𝑦 ∀ 𝑧 ( ( 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑦 ∧ 𝑦 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) → 𝑥 ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) 𝑧 ) ) |
| 23 |
21 22
|
sylibr |
⊢ ( ( ( 𝑅 ∘ 𝑅 ) ⊆ 𝑅 ∧ ( 𝑆 ∘ 𝑆 ) ⊆ 𝑆 ) → ( ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) ∘ ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) ) ⊆ ( 𝑅 ∩ 𝑆 ) ) |