Metamath Proof Explorer


Theorem filssufilg

Description: A filter is contained in some ultrafilter. This version of filssufil contains the choice as a hypothesis (in the assumption that ~P ~P X is well-orderable). (Contributed by Mario Carneiro, 24-May-2015) (Revised by Stefan O'Rear, 2-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion filssufilg F Fil X 𝒫 𝒫 X dom card f UFil X F f

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpr F Fil X 𝒫 𝒫 X dom card 𝒫 𝒫 X dom card
2 rabss g Fil X | F g 𝒫 𝒫 X g Fil X F g g 𝒫 𝒫 X
3 filsspw g Fil X g 𝒫 X
4 velpw g 𝒫 𝒫 X g 𝒫 X
5 3 4 sylibr g Fil X g 𝒫 𝒫 X
6 5 a1d g Fil X F g g 𝒫 𝒫 X
7 2 6 mprgbir g Fil X | F g 𝒫 𝒫 X
8 ssnum 𝒫 𝒫 X dom card g Fil X | F g 𝒫 𝒫 X g Fil X | F g dom card
9 1 7 8 sylancl F Fil X 𝒫 𝒫 X dom card g Fil X | F g dom card
10 ssid F F
11 10 jctr F Fil X F Fil X F F
12 sseq2 g = F F g F F
13 12 elrab F g Fil X | F g F Fil X F F
14 11 13 sylibr F Fil X F g Fil X | F g
15 14 ne0d F Fil X g Fil X | F g
16 15 adantr F Fil X 𝒫 𝒫 X dom card g Fil X | F g
17 sseq2 g = x F g F x
18 simpr1 F Fil X x g Fil X | F g x [⊂] Or x x g Fil X | F g
19 ssrab x g Fil X | F g x Fil X g x F g
20 18 19 sylib F Fil X x g Fil X | F g x [⊂] Or x x Fil X g x F g
21 20 simpld F Fil X x g Fil X | F g x [⊂] Or x x Fil X
22 simpr2 F Fil X x g Fil X | F g x [⊂] Or x x
23 simpr3 F Fil X x g Fil X | F g x [⊂] Or x [⊂] Or x
24 sorpssun [⊂] Or x g x h x g h x
25 24 ralrimivva [⊂] Or x g x h x g h x
26 23 25 syl F Fil X x g Fil X | F g x [⊂] Or x g x h x g h x
27 filuni x Fil X x g x h x g h x x Fil X
28 21 22 26 27 syl3anc F Fil X x g Fil X | F g x [⊂] Or x x Fil X
29 n0 x h h x
30 ssel2 x g Fil X | F g h x h g Fil X | F g
31 sseq2 g = h F g F h
32 31 elrab h g Fil X | F g h Fil X F h
33 30 32 sylib x g Fil X | F g h x h Fil X F h
34 33 simprd x g Fil X | F g h x F h
35 ssuni F h h x F x
36 34 35 sylancom x g Fil X | F g h x F x
37 36 ex x g Fil X | F g h x F x
38 37 exlimdv x g Fil X | F g h h x F x
39 29 38 syl5bi x g Fil X | F g x F x
40 18 22 39 sylc F Fil X x g Fil X | F g x [⊂] Or x F x
41 17 28 40 elrabd F Fil X x g Fil X | F g x [⊂] Or x x g Fil X | F g
42 41 ex F Fil X x g Fil X | F g x [⊂] Or x x g Fil X | F g
43 42 alrimiv F Fil X x x g Fil X | F g x [⊂] Or x x g Fil X | F g
44 43 adantr F Fil X 𝒫 𝒫 X dom card x x g Fil X | F g x [⊂] Or x x g Fil X | F g
45 zornn0g g Fil X | F g dom card g Fil X | F g x x g Fil X | F g x [⊂] Or x x g Fil X | F g f g Fil X | F g h g Fil X | F g ¬ f h
46 9 16 44 45 syl3anc F Fil X 𝒫 𝒫 X dom card f g Fil X | F g h g Fil X | F g ¬ f h
47 sseq2 g = f F g F f
48 47 elrab f g Fil X | F g f Fil X F f
49 31 ralrab h g Fil X | F g ¬ f h h Fil X F h ¬ f h
50 simpll f Fil X F f h Fil X F h ¬ f h f Fil X
51 sstr2 F f f h F h
52 51 imim1d F f F h ¬ f h f h ¬ f h
53 df-pss f h f h f h
54 53 simplbi2 f h f h f h
55 54 necon1bd f h ¬ f h f = h
56 55 a2i f h ¬ f h f h f = h
57 52 56 syl6 F f F h ¬ f h f h f = h
58 57 ralimdv F f h Fil X F h ¬ f h h Fil X f h f = h
59 58 imp F f h Fil X F h ¬ f h h Fil X f h f = h
60 59 adantll f Fil X F f h Fil X F h ¬ f h h Fil X f h f = h
61 isufil2 f UFil X f Fil X h Fil X f h f = h
62 50 60 61 sylanbrc f Fil X F f h Fil X F h ¬ f h f UFil X
63 simplr f Fil X F f h Fil X F h ¬ f h F f
64 62 63 jca f Fil X F f h Fil X F h ¬ f h f UFil X F f
65 48 49 64 syl2anb f g Fil X | F g h g Fil X | F g ¬ f h f UFil X F f
66 65 reximi2 f g Fil X | F g h g Fil X | F g ¬ f h f UFil X F f
67 46 66 syl F Fil X 𝒫 𝒫 X dom card f UFil X F f