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Theorem tx1stc

Description: The topological product of two first-countable spaces is first-countable. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Mar-2015)

Ref Expression
Assertion tx1stc ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∈ 1stω )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 1stctop ⊢ ( 𝑅 ∈ 1stω → 𝑅 ∈ Top )
2 1stctop ⊢ ( 𝑆 ∈ 1stω → 𝑆 ∈ Top )
3 txtop ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ Top ) → ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∈ Top )
4 1 2 3 syl2an ⊢ ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∈ Top )
5 eqid ⊢ ∪ 𝑅 = ∪ 𝑅
6 5 1stcclb ⊢ ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ) → ∃ 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ) )
7 6 ad2ant2r ⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) → ∃ 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ) )
8 eqid ⊢ ∪ 𝑆 = ∪ 𝑆
9 8 1stcclb ⊢ ( ( 𝑆 ∈ 1stω ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) → ∃ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) )
10 9 ad2ant2l ⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) → ∃ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) )
11 reeanv ⊢ ( ∃ 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∃ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ) ∧ ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) ↔ ( ∃ 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ) ∧ ∃ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) )
12 an4 ⊢ ( ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ) ∧ ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) ↔ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) )
13 txopn ⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ Top ) ∧ ( 𝑚 ∈ 𝑅 ∧ 𝑛 ∈ 𝑆 ) ) → ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
14 13 ralrimivva ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ Top ) → ∀ 𝑚 ∈ 𝑅 ∀ 𝑛 ∈ 𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
15 1 2 14 syl2an ⊢ ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ∀ 𝑚 ∈ 𝑅 ∀ 𝑛 ∈ 𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
16 15 adantr ⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) → ∀ 𝑚 ∈ 𝑅 ∀ 𝑛 ∈ 𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
17 elpwi ⊢ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 → 𝑎 ⊆ 𝑅 )
18 ssralv ⊢ ( 𝑎 ⊆ 𝑅 → ( ∀ 𝑚 ∈ 𝑅 ∀ 𝑛 ∈ 𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) → ∀ 𝑚 ∈ 𝑎 ∀ 𝑛 ∈ 𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ) )
19 17 18 syl ⊢ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 → ( ∀ 𝑚 ∈ 𝑅 ∀ 𝑛 ∈ 𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) → ∀ 𝑚 ∈ 𝑎 ∀ 𝑛 ∈ 𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ) )
20 elpwi ⊢ ( 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 → 𝑏 ⊆ 𝑆 )
21 ssralv ⊢ ( 𝑏 ⊆ 𝑆 → ( ∀ 𝑛 ∈ 𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) → ∀ 𝑛 ∈ 𝑏 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ) )
22 20 21 syl ⊢ ( 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 → ( ∀ 𝑛 ∈ 𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) → ∀ 𝑛 ∈ 𝑏 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ) )
23 22 ralimdv ⊢ ( 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 → ( ∀ 𝑚 ∈ 𝑎 ∀ 𝑛 ∈ 𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) → ∀ 𝑚 ∈ 𝑎 ∀ 𝑛 ∈ 𝑏 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ) )
24 19 23 sylan9 ⊢ ( ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) → ( ∀ 𝑚 ∈ 𝑅 ∀ 𝑛 ∈ 𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) → ∀ 𝑚 ∈ 𝑎 ∀ 𝑛 ∈ 𝑏 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ) )
25 16 24 mpan9 ⊢ ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) → ∀ 𝑚 ∈ 𝑎 ∀ 𝑛 ∈ 𝑏 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
26 eqid ⊢ ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) = ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) )
27 26 fmpo ⊢ ( ∀ 𝑚 ∈ 𝑎 ∀ 𝑛 ∈ 𝑏 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ↔ ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) : ( 𝑎 × 𝑏 ) ⟶ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
28 25 27 sylib ⊢ ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) → ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) : ( 𝑎 × 𝑏 ) ⟶ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
29 28 frnd ⊢ ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) → ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ⊆ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
30 ovex ⊢ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∈ V
31 30 elpw2 ⊢ ( ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ↔ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ⊆ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
32 29 31 sylibr ⊢ ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) → ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
33 32 adantr ⊢ ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) ) → ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
34 omelon ⊢ ω ∈ On
35 xpct ⊢ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) → ( 𝑎 × 𝑏 ) ≼ ω )
36 ondomen ⊢ ( ( ω ∈ On ∧ ( 𝑎 × 𝑏 ) ≼ ω ) → ( 𝑎 × 𝑏 ) ∈ dom card )
37 34 35 36 sylancr ⊢ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) → ( 𝑎 × 𝑏 ) ∈ dom card )
38 vex ⊢ 𝑚 ∈ V
39 vex ⊢ 𝑛 ∈ V
40 38 39 xpex ⊢ ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ V
41 26 40 fnmpoi ⊢ ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) Fn ( 𝑎 × 𝑏 )
42 dffn4 ⊢ ( ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) Fn ( 𝑎 × 𝑏 ) ↔ ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) : ( 𝑎 × 𝑏 ) –onto→ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) )
43 41 42 mpbi ⊢ ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) : ( 𝑎 × 𝑏 ) –onto→ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) )
44 fodomnum ⊢ ( ( 𝑎 × 𝑏 ) ∈ dom card → ( ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) : ( 𝑎 × 𝑏 ) –onto→ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) → ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ( 𝑎 × 𝑏 ) ) )
45 37 43 44 mpisyl ⊢ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) → ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ( 𝑎 × 𝑏 ) )
46 domtr ⊢ ( ( ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ( 𝑎 × 𝑏 ) ∧ ( 𝑎 × 𝑏 ) ≼ ω ) → ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ω )
47 45 35 46 syl2anc ⊢ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) → ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ω )
48 47 ad2antrl ⊢ ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) ) → ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ω )
49 1 2 anim12i ⊢ ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ( 𝑅 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ Top ) )
50 49 ad3antrrr ⊢ ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) ) → ( 𝑅 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ Top ) )
51 eltx ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ Top ) → ( 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ↔ ∀ 𝑤 ∈ 𝑧 ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑤 ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
52 50 51 syl ⊢ ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) ) → ( 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ↔ ∀ 𝑤 ∈ 𝑧 ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑤 ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
53 eleq1 ⊢ ( 𝑤 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( 𝑤 ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ↔ ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ) )
54 53 anbi1d ⊢ ( 𝑤 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ( 𝑤 ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ↔ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
55 54 2rexbidv ⊢ ( 𝑤 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑤 ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ↔ ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
56 55 rspccv ⊢ ( ∀ 𝑤 ∈ 𝑧 ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑤 ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) → ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
57 r19.27v ⊢ ( ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) → ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) )
58 r19.29 ⊢ ( ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ∧ ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ( ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ∧ ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
59 r19.29 ⊢ ( ( ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
60 opelxp ⊢ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ↔ ( 𝑢 ∈ 𝑟 ∧ 𝑣 ∈ 𝑠 ) )
61 pm3.35 ⊢ ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 ∧ ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ) → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) )
62 pm3.35 ⊢ ( ( 𝑣 ∈ 𝑠 ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) )
63 61 62 anim12i ⊢ ( ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 ∧ ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑠 ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) → ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) )
64 63 an4s ⊢ ( ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 ∧ 𝑣 ∈ 𝑠 ) ∧ ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) → ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) )
65 60 64 sylanb ⊢ ( ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) → ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) )
66 65 anim1i ⊢ ( ( ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) → ( ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) )
67 66 anasss ⊢ ( ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) )
68 67 an12s ⊢ ( ( ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ∧ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) )
69 68 expl ⊢ ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) → ( ( ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
70 69 reximdv ⊢ ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) → ( ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
71 59 70 syl5 ⊢ ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) → ( ( ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
72 71 impl ⊢ ( ( ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ∧ ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) )
73 72 reximi ⊢ ( ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ( ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ∧ ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) )
74 58 73 syl ⊢ ( ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ∧ ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) )
75 57 74 sylan ⊢ ( ( ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ∧ ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) )
76 reeanv ⊢ ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ↔ ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) )
77 simpr1l ⊢ ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝 ∈ 𝑎 ∧ 𝑞 ∈ 𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → 𝑝 ∈ 𝑎 )
78 simpr1r ⊢ ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝 ∈ 𝑎 ∧ 𝑞 ∈ 𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → 𝑞 ∈ 𝑏 )
79 eqidd ⊢ ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝 ∈ 𝑎 ∧ 𝑞 ∈ 𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑝 × 𝑞 ) )
80 xpeq1 ⊢ ( 𝑚 = 𝑝 → ( 𝑚 × 𝑛 ) = ( 𝑝 × 𝑛 ) )
81 80 eqeq2d ⊢ ( 𝑚 = 𝑝 → ( ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑚 × 𝑛 ) ↔ ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑝 × 𝑛 ) ) )
82 xpeq2 ⊢ ( 𝑛 = 𝑞 → ( 𝑝 × 𝑛 ) = ( 𝑝 × 𝑞 ) )
83 82 eqeq2d ⊢ ( 𝑛 = 𝑞 → ( ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑝 × 𝑛 ) ↔ ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑝 × 𝑞 ) ) )
84 81 83 rspc2ev ⊢ ( ( 𝑝 ∈ 𝑎 ∧ 𝑞 ∈ 𝑏 ∧ ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑝 × 𝑞 ) ) → ∃ 𝑚 ∈ 𝑎 ∃ 𝑛 ∈ 𝑏 ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑚 × 𝑛 ) )
85 77 78 79 84 syl3anc ⊢ ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝 ∈ 𝑎 ∧ 𝑞 ∈ 𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑚 ∈ 𝑎 ∃ 𝑛 ∈ 𝑏 ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑚 × 𝑛 ) )
86 vex ⊢ 𝑝 ∈ V
87 vex ⊢ 𝑞 ∈ V
88 86 87 xpex ⊢ ( 𝑝 × 𝑞 ) ∈ V
89 eqeq1 ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑝 × 𝑞 ) → ( 𝑥 = ( 𝑚 × 𝑛 ) ↔ ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑚 × 𝑛 ) ) )
90 89 2rexbidv ⊢ ( 𝑥 = ( 𝑝 × 𝑞 ) → ( ∃ 𝑚 ∈ 𝑎 ∃ 𝑛 ∈ 𝑏 𝑥 = ( 𝑚 × 𝑛 ) ↔ ∃ 𝑚 ∈ 𝑎 ∃ 𝑛 ∈ 𝑏 ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑚 × 𝑛 ) ) )
91 88 90 elab ⊢ ( ( 𝑝 × 𝑞 ) ∈ { 𝑥 ∣ ∃ 𝑚 ∈ 𝑎 ∃ 𝑛 ∈ 𝑏 𝑥 = ( 𝑚 × 𝑛 ) } ↔ ∃ 𝑚 ∈ 𝑎 ∃ 𝑛 ∈ 𝑏 ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑚 × 𝑛 ) )
92 85 91 sylibr ⊢ ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝 ∈ 𝑎 ∧ 𝑞 ∈ 𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( 𝑝 × 𝑞 ) ∈ { 𝑥 ∣ ∃ 𝑚 ∈ 𝑎 ∃ 𝑛 ∈ 𝑏 𝑥 = ( 𝑚 × 𝑛 ) } )
93 26 rnmpo ⊢ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) = { 𝑥 ∣ ∃ 𝑚 ∈ 𝑎 ∃ 𝑛 ∈ 𝑏 𝑥 = ( 𝑚 × 𝑛 ) }
94 92 93 eleqtrrdi ⊢ ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝 ∈ 𝑎 ∧ 𝑞 ∈ 𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( 𝑝 × 𝑞 ) ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) )
95 simpr2 ⊢ ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝 ∈ 𝑎 ∧ 𝑞 ∈ 𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) )
96 opelxpi ⊢ ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑣 ∈ 𝑞 ) → ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑝 × 𝑞 ) )
97 96 ad2ant2r ⊢ ( ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) → ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑝 × 𝑞 ) )
98 95 97 syl ⊢ ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝 ∈ 𝑎 ∧ 𝑞 ∈ 𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑝 × 𝑞 ) )
99 xpss12 ⊢ ( ( 𝑝 ⊆ 𝑟 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) → ( 𝑝 × 𝑞 ) ⊆ ( 𝑟 × 𝑠 ) )
100 99 ad2ant2l ⊢ ( ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) → ( 𝑝 × 𝑞 ) ⊆ ( 𝑟 × 𝑠 ) )
101 95 100 syl ⊢ ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝 ∈ 𝑎 ∧ 𝑞 ∈ 𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( 𝑝 × 𝑞 ) ⊆ ( 𝑟 × 𝑠 ) )
102 simpr3 ⊢ ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝 ∈ 𝑎 ∧ 𝑞 ∈ 𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 )
103 101 102 sstrd ⊢ ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝 ∈ 𝑎 ∧ 𝑞 ∈ 𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( 𝑝 × 𝑞 ) ⊆ 𝑧 )
104 eleq2 ⊢ ( 𝑤 = ( 𝑝 × 𝑞 ) → ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ↔ ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑝 × 𝑞 ) ) )
105 sseq1 ⊢ ( 𝑤 = ( 𝑝 × 𝑞 ) → ( 𝑤 ⊆ 𝑧 ↔ ( 𝑝 × 𝑞 ) ⊆ 𝑧 ) )
106 104 105 anbi12d ⊢ ( 𝑤 = ( 𝑝 × 𝑞 ) → ( ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ↔ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑝 × 𝑞 ) ∧ ( 𝑝 × 𝑞 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
107 106 rspcev ⊢ ( ( ( 𝑝 × 𝑞 ) ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ∧ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑝 × 𝑞 ) ∧ ( 𝑝 × 𝑞 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) )
108 94 98 103 107 syl12anc ⊢ ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝 ∈ 𝑎 ∧ 𝑞 ∈ 𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) )
109 108 3exp2 ⊢ ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) → ( ( 𝑝 ∈ 𝑎 ∧ 𝑞 ∈ 𝑏 ) → ( ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) → ( ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) ) )
110 109 rexlimdvv ⊢ ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) → ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) → ( ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
111 76 110 biimtrrid ⊢ ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) → ( ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) → ( ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
112 111 impd ⊢ ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟 ∈ 𝑅 ∧ 𝑠 ∈ 𝑆 ) ) → ( ( ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) )
113 112 rexlimdvva ⊢ ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) → ( ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ( ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) )
114 75 113 syl5 ⊢ ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) → ( ( ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ∧ ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) )
115 114 expd ⊢ ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) → ( ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) → ( ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
116 115 impr ⊢ ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) ) → ( ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) )
117 56 116 syl9r ⊢ ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) ) → ( ∀ 𝑤 ∈ 𝑧 ∃ 𝑟 ∈ 𝑅 ∃ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑤 ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) → ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
118 52 117 sylbid ⊢ ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) ) → ( 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) → ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
119 118 ralrimiv ⊢ ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) ) → ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) )
120 breq1 ⊢ ( 𝑦 = ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) → ( 𝑦 ≼ ω ↔ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ω ) )
121 rexeq ⊢ ( 𝑦 = ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) → ( ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ↔ ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) )
122 121 imbi2d ⊢ ( 𝑦 = ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) → ( ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ↔ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
123 122 ralbidv ⊢ ( 𝑦 = ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ↔ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
124 120 123 anbi12d ⊢ ( 𝑦 = ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) → ( ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) ↔ ( ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) ) )
125 124 rspcev ⊢ ( ( ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∧ ( ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚 ∈ 𝑎 , 𝑛 ∈ 𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
126 33 48 119 125 syl12anc ⊢ ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
127 126 ex ⊢ ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) → ( ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) ) )
128 12 127 biimtrid ⊢ ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∧ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) → ( ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ) ∧ ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) ) )
129 128 rexlimdvva ⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) → ( ∃ 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ∃ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ) ∧ ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) ) )
130 11 129 biimtrrid ⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) → ( ( ∃ 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟 ∈ 𝑅 ( 𝑢 ∈ 𝑟 → ∃ 𝑝 ∈ 𝑎 ( 𝑢 ∈ 𝑝 ∧ 𝑝 ⊆ 𝑟 ) ) ) ∧ ∃ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠 ∈ 𝑆 ( 𝑣 ∈ 𝑠 → ∃ 𝑞 ∈ 𝑏 ( 𝑣 ∈ 𝑞 ∧ 𝑞 ⊆ 𝑠 ) ) ) ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) ) )
131 7 10 130 mp2and ⊢ ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∧ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ) ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
132 131 ralrimivva ⊢ ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ∀ 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∀ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
133 eleq1 ⊢ ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( 𝑥 ∈ 𝑧 ↔ ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 ) )
134 eleq1 ⊢ ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( 𝑥 ∈ 𝑤 ↔ ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ) )
135 134 anbi1d ⊢ ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ( 𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ↔ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) )
136 135 rexbidv ⊢ ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( 𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ↔ ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) )
137 133 136 imbi12d ⊢ ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ( 𝑥 ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( 𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ↔ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
138 137 ralbidv ⊢ ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥 ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( 𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ↔ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
139 138 anbi2d ⊢ ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥 ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( 𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) ↔ ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) ) )
140 139 rexbidv ⊢ ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥 ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( 𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) ) )
141 140 ralxp ⊢ ( ∀ 𝑥 ∈ ( ∪ 𝑅 × ∪ 𝑆 ) ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥 ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( 𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) ↔ ∀ 𝑢 ∈ ∪ 𝑅 ∀ 𝑣 ∈ ∪ 𝑆 ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
142 132 141 sylibr ⊢ ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ∀ 𝑥 ∈ ( ∪ 𝑅 × ∪ 𝑆 ) ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥 ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( 𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
143 5 8 txuni ⊢ ( ( 𝑅 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ Top ) → ( ∪ 𝑅 × ∪ 𝑆 ) = ∪ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
144 1 2 143 syl2an ⊢ ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ( ∪ 𝑅 × ∪ 𝑆 ) = ∪ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
145 142 144 raleqtrdv ⊢ ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ∀ 𝑥 ∈ ∪ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥 ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( 𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) )
146 eqid ⊢ ∪ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) = ∪ ( 𝑅 ×t 𝑆 )
147 146 is1stc2 ⊢ ( ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∈ 1stω ↔ ( ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∈ Top ∧ ∀ 𝑥 ∈ ∪ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥 ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ 𝑦 ( 𝑥 ∈ 𝑤 ∧ 𝑤 ⊆ 𝑧 ) ) ) ) )
148 4 145 147 sylanbrc ⊢ ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∈ 1stω )