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Theorem elfiun

Description: A finite intersection of elements taken from a union of collections. (Contributed by Jeff Hankins, 15-Nov-2009) (Proof shortened by Mario Carneiro, 26-Nov-2013)

Ref Expression
Assertion elfiun B D C K A fi B C A fi B A fi C x fi B y fi C A = x y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 elex A fi B C A V
2 1 adantl B D C K A fi B C A V
3 simpll B D C K A fi B C B D
4 simplr B D C K A fi B C C K
5 2 3 4 3jca B D C K A fi B C A V B D C K
6 elex A fi B A V
7 6 3anim1i A fi B B D C K A V B D C K
8 7 3expib A fi B B D C K A V B D C K
9 elex A fi C A V
10 9 3anim1i A fi C B D C K A V B D C K
11 10 3expib A fi C B D C K A V B D C K
12 vex x V
13 12 inex1 x y V
14 eleq1 A = x y A V x y V
15 13 14 mpbiri A = x y A V
16 15 a1i x fi B y fi C A = x y A V
17 16 rexlimivv x fi B y fi C A = x y A V
18 17 3anim1i x fi B y fi C A = x y B D C K A V B D C K
19 18 3expib x fi B y fi C A = x y B D C K A V B D C K
20 8 11 19 3jaoi A fi B A fi C x fi B y fi C A = x y B D C K A V B D C K
21 20 impcom B D C K A fi B A fi C x fi B y fi C A = x y A V B D C K
22 simp1 A V B D C K A V
23 unexg B D C K B C V
24 23 3adant1 A V B D C K B C V
25 elfi A V B C V A fi B C z 𝒫 B C Fin A = z
26 22 24 25 syl2anc A V B D C K A fi B C z 𝒫 B C Fin A = z
27 simpl1 A V B D C K z 𝒫 B C Fin A V
28 eleq1 A = z A V z V
29 intex z z V
30 28 29 bitr4di A = z A V z
31 27 30 syl5ibcom A V B D C K z 𝒫 B C Fin A = z z
32 simp22 z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z B D
33 inss2 z B B
34 33 a1i z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z B B
35 simp1l z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z B
36 simp3l z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z 𝒫 B C Fin
37 36 elin2d z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z Fin
38 inss1 z B z
39 ssfi z Fin z B z z B Fin
40 37 38 39 sylancl z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z B Fin
41 elfir B D z B B z B z B Fin z B fi B
42 32 34 35 40 41 syl13anc z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z B fi B
43 simp23 z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z C K
44 inss2 z C C
45 44 a1i z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z C C
46 simp1r z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z C
47 inss1 z C z
48 ssfi z Fin z C z z C Fin
49 37 47 48 sylancl z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z C Fin
50 elfir C K z C C z C z C Fin z C fi C
51 43 45 46 49 50 syl13anc z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z C fi C
52 elinel1 z 𝒫 B C Fin z 𝒫 B C
53 52 elpwid z 𝒫 B C Fin z B C
54 df-ss z B C z B C = z
55 54 biimpi z B C z B C = z
56 indi z B C = z B z C
57 55 56 eqtr3di z B C z = z B z C
58 57 inteqd z B C z = z B z C
59 intun z B z C = z B z C
60 58 59 eqtrdi z B C z = z B z C
61 36 53 60 3syl z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z = z B z C
62 ineq1 x = z B x y = z B y
63 62 eqeq2d x = z B z = x y z = z B y
64 ineq2 y = z C z B y = z B z C
65 64 eqeq2d y = z C z = z B y z = z B z C
66 63 65 rspc2ev z B fi B z C fi C z = z B z C x fi B y fi C z = x y
67 42 51 61 66 syl3anc z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z x fi B y fi C z = x y
68 67 3mix3d z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z fi B z fi C x fi B y fi C z = x y
69 68 3expib z B z C A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z fi B z fi C x fi B y fi C z = x y
70 simp23 z B = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z C K
71 simp1 z B = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z B =
72 simp3l z B = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z 𝒫 B C Fin
73 reldisj z B C z B = z B C B
74 72 53 73 3syl z B = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z B = z B C B
75 71 74 mpbid z B = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z B C B
76 uncom B C = C B
77 76 difeq1i B C B = C B B
78 difun2 C B B = C B
79 77 78 eqtri B C B = C B
80 difss C B C
81 79 80 eqsstri B C B C
82 75 81 sstrdi z B = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z C
83 simp3r z B = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z
84 72 elin2d z B = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z Fin
85 elfir C K z C z z Fin z fi C
86 70 82 83 84 85 syl13anc z B = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z fi C
87 86 3mix2d z B = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z fi B z fi C x fi B y fi C z = x y
88 87 3expib z B = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z fi B z fi C x fi B y fi C z = x y
89 simp22 z C = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z B D
90 simp1 z C = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z C =
91 simp3l z C = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z 𝒫 B C Fin
92 reldisj z B C z C = z B C C
93 91 53 92 3syl z C = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z C = z B C C
94 90 93 mpbid z C = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z B C C
95 difun2 B C C = B C
96 difss B C B
97 95 96 eqsstri B C C B
98 94 97 sstrdi z C = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z B
99 simp3r z C = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z
100 91 elin2d z C = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z Fin
101 elfir B D z B z z Fin z fi B
102 89 98 99 100 101 syl13anc z C = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z fi B
103 102 3mix1d z C = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z fi B z fi C x fi B y fi C z = x y
104 103 3expib z C = A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z fi B z fi C x fi B y fi C z = x y
105 69 88 104 pm2.61iine A V B D C K z 𝒫 B C Fin z z fi B z fi C x fi B y fi C z = x y
106 eleq1 A = z A fi B z fi B
107 eleq1 A = z A fi C z fi C
108 eqeq1 A = z A = x y z = x y
109 108 2rexbidv A = z x fi B y fi C A = x y x fi B y fi C z = x y
110 106 107 109 3orbi123d A = z A fi B A fi C x fi B y fi C A = x y z fi B z fi C x fi B y fi C z = x y
111 105 110 syl5ibrcom A V B D C K z 𝒫 B C Fin z A = z A fi B A fi C x fi B y fi C A = x y
112 111 expr A V B D C K z 𝒫 B C Fin z A = z A fi B A fi C x fi B y fi C A = x y
113 112 com23 A V B D C K z 𝒫 B C Fin A = z z A fi B A fi C x fi B y fi C A = x y
114 31 113 mpdd A V B D C K z 𝒫 B C Fin A = z A fi B A fi C x fi B y fi C A = x y
115 114 rexlimdva A V B D C K z 𝒫 B C Fin A = z A fi B A fi C x fi B y fi C A = x y
116 26 115 sylbid A V B D C K A fi B C A fi B A fi C x fi B y fi C A = x y
117 ssun1 B B C
118 fiss B C V B B C fi B fi B C
119 23 117 118 sylancl B D C K fi B fi B C
120 119 3adant1 A V B D C K fi B fi B C
121 120 sseld A V B D C K A fi B A fi B C
122 ssun2 C B C
123 fiss B C V C B C fi C fi B C
124 23 122 123 sylancl B D C K fi C fi B C
125 124 3adant1 A V B D C K fi C fi B C
126 125 sseld A V B D C K A fi C A fi B C
127 120 sseld A V B D C K x fi B x fi B C
128 125 sseld A V B D C K y fi C y fi B C
129 127 128 anim12d A V B D C K x fi B y fi C x fi B C y fi B C
130 fiin x fi B C y fi B C x y fi B C
131 eleq1a x y fi B C A = x y A fi B C
132 130 131 syl x fi B C y fi B C A = x y A fi B C
133 129 132 syl6 A V B D C K x fi B y fi C A = x y A fi B C
134 133 rexlimdvv A V B D C K x fi B y fi C A = x y A fi B C
135 121 126 134 3jaod A V B D C K A fi B A fi C x fi B y fi C A = x y A fi B C
136 116 135 impbid A V B D C K A fi B C A fi B A fi C x fi B y fi C A = x y
137 5 21 136 pm5.21nd B D C K A fi B C A fi B A fi C x fi B y fi C A = x y