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Theorem fixufil

Description: The condition describing a fixed ultrafilter always produces an ultrafilter. (Contributed by Jeff Hankins, 9-Dec-2009) (Revised by Mario Carneiro, 12-Dec-2013) (Revised by Stefan O'Rear, 29-Jul-2015)

Ref Expression
Assertion fixufil X V A X x 𝒫 X | A x UFil X

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 uffix X V A X A fBas X x 𝒫 X | A x = X filGen A
2 1 simprd X V A X x 𝒫 X | A x = X filGen A
3 1 simpld X V A X A fBas X
4 fgcl A fBas X X filGen A Fil X
5 3 4 syl X V A X X filGen A Fil X
6 2 5 eqeltrd X V A X x 𝒫 X | A x Fil X
7 undif2 y X y = y X
8 elpwi y 𝒫 X y X
9 ssequn1 y X y X = X
10 8 9 sylib y 𝒫 X y X = X
11 7 10 eqtr2id y 𝒫 X X = y X y
12 11 eleq2d y 𝒫 X A X A y X y
13 12 biimpac A X y 𝒫 X A y X y
14 elun A y X y A y A X y
15 13 14 sylib A X y 𝒫 X A y A X y
16 15 adantll X V A X y 𝒫 X A y A X y
17 ibar y 𝒫 X A y y 𝒫 X A y
18 17 adantl X V A X y 𝒫 X A y y 𝒫 X A y
19 difss X y X
20 elpw2g X V X y 𝒫 X X y X
21 19 20 mpbiri X V X y 𝒫 X
22 21 ad2antrr X V A X y 𝒫 X X y 𝒫 X
23 22 biantrurd X V A X y 𝒫 X A X y X y 𝒫 X A X y
24 18 23 orbi12d X V A X y 𝒫 X A y A X y y 𝒫 X A y X y 𝒫 X A X y
25 16 24 mpbid X V A X y 𝒫 X y 𝒫 X A y X y 𝒫 X A X y
26 25 ralrimiva X V A X y 𝒫 X y 𝒫 X A y X y 𝒫 X A X y
27 eleq2 x = y A x A y
28 27 elrab y x 𝒫 X | A x y 𝒫 X A y
29 eleq2 x = X y A x A X y
30 29 elrab X y x 𝒫 X | A x X y 𝒫 X A X y
31 28 30 orbi12i y x 𝒫 X | A x X y x 𝒫 X | A x y 𝒫 X A y X y 𝒫 X A X y
32 31 ralbii y 𝒫 X y x 𝒫 X | A x X y x 𝒫 X | A x y 𝒫 X y 𝒫 X A y X y 𝒫 X A X y
33 26 32 sylibr X V A X y 𝒫 X y x 𝒫 X | A x X y x 𝒫 X | A x
34 isufil x 𝒫 X | A x UFil X x 𝒫 X | A x Fil X y 𝒫 X y x 𝒫 X | A x X y x 𝒫 X | A x
35 6 33 34 sylanbrc X V A X x 𝒫 X | A x UFil X