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Theorem disjxiun

Description: An indexed union of a disjoint collection of disjoint collections is disjoint if each component is disjoint, and the disjoint unions in the collection are also disjoint. Note that B ( y ) and C ( x ) may have the displayed free variables. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Nov-2016) (Proof shortened by JJ, 27-May-2021)

Ref Expression
Assertion disjxiun Disj y A B Disj x y A B C y A Disj x B C Disj y A x B C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nfiu1 _ y y A B
2 nfcv _ y C
3 1 2 nfdisjw y Disj x y A B C
4 disjss1 B y A B Disj x y A B C Disj x B C
5 ssiun2 y A B y A B
6 4 5 syl11 Disj x y A B C y A Disj x B C
7 3 6 ralrimi Disj x y A B C y A Disj x B C
8 7 a1i Disj y A B Disj x y A B C y A Disj x B C
9 simplr Disj y A B Disj x y A B C u A v A ¬ u = v Disj x y A B C
10 ssiun2 u A u / y B u A u / y B
11 nfcv _ u B
12 nfcsb1v _ y u / y B
13 csbeq1a y = u B = u / y B
14 11 12 13 cbviun y A B = u A u / y B
15 10 14 sseqtrrdi u A u / y B y A B
16 15 adantr u A v A u / y B y A B
17 16 ad2antrl Disj y A B Disj x y A B C u A v A ¬ u = v u / y B y A B
18 csbeq1 u = v u / y B = v / y B
19 18 sseq1d u = v u / y B y A B v / y B y A B
20 19 15 vtoclga v A v / y B y A B
21 20 adantl u A v A v / y B y A B
22 21 ad2antrl Disj y A B Disj x y A B C u A v A ¬ u = v v / y B y A B
23 11 12 13 cbvdisj Disj y A B Disj u A u / y B
24 18 disjor Disj u A u / y B u A v A u = v u / y B v / y B =
25 23 24 sylbb Disj y A B u A v A u = v u / y B v / y B =
26 rsp2 u A v A u = v u / y B v / y B = u A v A u = v u / y B v / y B =
27 25 26 syl Disj y A B u A v A u = v u / y B v / y B =
28 27 imp Disj y A B u A v A u = v u / y B v / y B =
29 28 ord Disj y A B u A v A ¬ u = v u / y B v / y B =
30 29 impr Disj y A B u A v A ¬ u = v u / y B v / y B =
31 30 adantlr Disj y A B Disj x y A B C u A v A ¬ u = v u / y B v / y B =
32 disjiun Disj x y A B C u / y B y A B v / y B y A B u / y B v / y B = x u / y B C x v / y B C =
33 9 17 22 31 32 syl13anc Disj y A B Disj x y A B C u A v A ¬ u = v x u / y B C x v / y B C =
34 33 expr Disj y A B Disj x y A B C u A v A ¬ u = v x u / y B C x v / y B C =
35 34 orrd Disj y A B Disj x y A B C u A v A u = v x u / y B C x v / y B C =
36 35 ralrimivva Disj y A B Disj x y A B C u A v A u = v x u / y B C x v / y B C =
37 18 iuneq1d u = v x u / y B C = x v / y B C
38 37 disjor Disj u A x u / y B C u A v A u = v x u / y B C x v / y B C =
39 36 38 sylibr Disj y A B Disj x y A B C Disj u A x u / y B C
40 nfcv _ u x B C
41 12 2 nfiun _ y x u / y B C
42 13 iuneq1d y = u x B C = x u / y B C
43 40 41 42 cbvdisj Disj y A x B C Disj u A x u / y B C
44 39 43 sylibr Disj y A B Disj x y A B C Disj y A x B C
45 44 ex Disj y A B Disj x y A B C Disj y A x B C
46 8 45 jcad Disj y A B Disj x y A B C y A Disj x B C Disj y A x B C
47 14 eleq2i r y A B r u A u / y B
48 eliun r u A u / y B u A r u / y B
49 47 48 bitri r y A B u A r u / y B
50 nfcv _ v B
51 nfcsb1v _ y v / y B
52 csbeq1a y = v B = v / y B
53 50 51 52 cbviun y A B = v A v / y B
54 53 eleq2i s y A B s v A v / y B
55 eliun s v A v / y B v A s v / y B
56 54 55 bitri s y A B v A s v / y B
57 49 56 anbi12i r y A B s y A B u A r u / y B v A s v / y B
58 reeanv u A v A r u / y B s v / y B u A r u / y B v A s v / y B
59 57 58 bitr4i r y A B s y A B u A v A r u / y B s v / y B
60 simplrr y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B ¬ r = s u = v ¬ r = s
61 12 2 nfdisjw y Disj x u / y B C
62 13 disjeq1d y = u Disj x B C Disj x u / y B C
63 61 62 rspc u A y A Disj x B C Disj x u / y B C
64 63 impcom y A Disj x B C u A Disj x u / y B C
65 disjors Disj x u / y B C r u / y B s u / y B r = s r / x C s / x C =
66 64 65 sylib y A Disj x B C u A r u / y B s u / y B r = s r / x C s / x C =
67 66 ad2ant2r y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s u / y B r = s r / x C s / x C =
68 67 adantr y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B r u / y B s u / y B r = s r / x C s / x C =
69 simplrl y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B u = v r u / y B
70 simplrr y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B u = v s v / y B
71 18 adantl y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B u = v u / y B = v / y B
72 70 71 eleqtrrd y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B u = v s u / y B
73 69 72 jca y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B u = v r u / y B s u / y B
74 rsp2 r u / y B s u / y B r = s r / x C s / x C = r u / y B s u / y B r = s r / x C s / x C =
75 74 imp r u / y B s u / y B r = s r / x C s / x C = r u / y B s u / y B r = s r / x C s / x C =
76 68 73 75 syl2an2r y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B u = v r = s r / x C s / x C =
77 76 adantlrr y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B ¬ r = s u = v r = s r / x C s / x C =
78 77 ord y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B ¬ r = s u = v ¬ r = s r / x C s / x C =
79 60 78 mpd y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B ¬ r = s u = v r / x C s / x C =
80 ssiun2 r u / y B r / x C r u / y B r / x C
81 nfcv _ r C
82 nfcsb1v _ x r / x C
83 csbeq1a x = r C = r / x C
84 81 82 83 cbviun x u / y B C = r u / y B r / x C
85 80 84 sseqtrrdi r u / y B r / x C x u / y B C
86 ssiun2 s v / y B s / x C s v / y B s / x C
87 nfcv _ s C
88 nfcsb1v _ x s / x C
89 csbeq1a x = s C = s / x C
90 87 88 89 cbviun x v / y B C = s v / y B s / x C
91 86 90 sseqtrrdi s v / y B s / x C x v / y B C
92 ss2in r / x C x u / y B C s / x C x v / y B C r / x C s / x C x u / y B C x v / y B C
93 85 91 92 syl2an r u / y B s v / y B r / x C s / x C x u / y B C x v / y B C
94 93 ad2antrl y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B ¬ r = s r / x C s / x C x u / y B C x v / y B C
95 nfcv _ z x B C
96 nfcsb1v _ y z / y B
97 96 2 nfiun _ y x z / y B C
98 csbeq1a y = z B = z / y B
99 98 iuneq1d y = z x B C = x z / y B C
100 95 97 99 cbvdisj Disj y A x B C Disj z A x z / y B C
101 100 biimpi Disj y A x B C Disj z A x z / y B C
102 101 ad3antlr y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B ¬ r = s Disj z A x z / y B C
103 simplr y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B ¬ r = s u A v A
104 id u v u v
105 csbeq1 z = u z / y B = u / y B
106 105 iuneq1d z = u x z / y B C = x u / y B C
107 csbeq1 z = v z / y B = v / y B
108 107 iuneq1d z = v x z / y B C = x v / y B C
109 106 108 disji2 Disj z A x z / y B C u A v A u v x u / y B C x v / y B C =
110 102 103 104 109 syl2an3an y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B ¬ r = s u v x u / y B C x v / y B C =
111 sseq0 r / x C s / x C x u / y B C x v / y B C x u / y B C x v / y B C = r / x C s / x C =
112 94 110 111 syl2an2r y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B ¬ r = s u v r / x C s / x C =
113 79 112 pm2.61dane y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B ¬ r = s r / x C s / x C =
114 113 expr y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B ¬ r = s r / x C s / x C =
115 114 orrd y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B r = s r / x C s / x C =
116 115 ex y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B r = s r / x C s / x C =
117 116 rexlimdvva y A Disj x B C Disj y A x B C u A v A r u / y B s v / y B r = s r / x C s / x C =
118 59 117 syl5bi y A Disj x B C Disj y A x B C r y A B s y A B r = s r / x C s / x C =
119 118 ralrimivv y A Disj x B C Disj y A x B C r y A B s y A B r = s r / x C s / x C =
120 disjors Disj x y A B C r y A B s y A B r = s r / x C s / x C =
121 119 120 sylibr y A Disj x B C Disj y A x B C Disj x y A B C
122 46 121 impbid1 Disj y A B Disj x y A B C y A Disj x B C Disj y A x B C