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Theorem isnacs3

Description: A choice-free order equivalent to the Noetherian condition on a closure system. (Contributed by Stefan O'Rear, 4-Apr-2015)

Ref Expression
Assertion isnacs3 C NoeACS X C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 nacsacs C NoeACS X C ACS X
2 1 acsmred C NoeACS X C Moore X
3 simpll C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset C NoeACS X
4 1 ad2antrr C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset C ACS X
5 elpwi s 𝒫 C s C
6 5 ad2antlr C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset s C
7 simpr C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset toInc s Dirset
8 acsdrsel C ACS X s C toInc s Dirset s C
9 4 6 7 8 syl3anc C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset s C
10 eqid mrCls C = mrCls C
11 10 nacsfg C NoeACS X s C g 𝒫 X Fin s = mrCls C g
12 3 9 11 syl2anc C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset g 𝒫 X Fin s = mrCls C g
13 10 mrefg2 C Moore X g 𝒫 X Fin s = mrCls C g g 𝒫 s Fin s = mrCls C g
14 2 13 syl C NoeACS X g 𝒫 X Fin s = mrCls C g g 𝒫 s Fin s = mrCls C g
15 14 ad2antrr C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset g 𝒫 X Fin s = mrCls C g g 𝒫 s Fin s = mrCls C g
16 12 15 mpbid C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset g 𝒫 s Fin s = mrCls C g
17 elfpw g 𝒫 s Fin g s g Fin
18 fissuni g s g Fin h 𝒫 s Fin g h
19 17 18 sylbi g 𝒫 s Fin h 𝒫 s Fin g h
20 elfpw h 𝒫 s Fin h s h Fin
21 ipodrsfi toInc s Dirset h s h Fin i s h i
22 21 3expb toInc s Dirset h s h Fin i s h i
23 20 22 sylan2b toInc s Dirset h 𝒫 s Fin i s h i
24 sstr g h h i g i
25 24 ancoms h i g h g i
26 simpr C NoeACS X s 𝒫 C i s g i s = mrCls C g s = mrCls C g
27 2 ad2antrr C NoeACS X s 𝒫 C i s g i C Moore X
28 simprr C NoeACS X s 𝒫 C i s g i g i
29 5 ad2antlr C NoeACS X s 𝒫 C i s g i s C
30 simprl C NoeACS X s 𝒫 C i s g i i s
31 29 30 sseldd C NoeACS X s 𝒫 C i s g i i C
32 10 mrcsscl C Moore X g i i C mrCls C g i
33 27 28 31 32 syl3anc C NoeACS X s 𝒫 C i s g i mrCls C g i
34 33 adantr C NoeACS X s 𝒫 C i s g i s = mrCls C g mrCls C g i
35 26 34 eqsstrd C NoeACS X s 𝒫 C i s g i s = mrCls C g s i
36 simplrl C NoeACS X s 𝒫 C i s g i s = mrCls C g i s
37 elssuni i s i s
38 36 37 syl C NoeACS X s 𝒫 C i s g i s = mrCls C g i s
39 35 38 eqssd C NoeACS X s 𝒫 C i s g i s = mrCls C g s = i
40 39 36 eqeltrd C NoeACS X s 𝒫 C i s g i s = mrCls C g s s
41 40 ex C NoeACS X s 𝒫 C i s g i s = mrCls C g s s
42 41 expr C NoeACS X s 𝒫 C i s g i s = mrCls C g s s
43 25 42 syl5 C NoeACS X s 𝒫 C i s h i g h s = mrCls C g s s
44 43 expd C NoeACS X s 𝒫 C i s h i g h s = mrCls C g s s
45 44 rexlimdva C NoeACS X s 𝒫 C i s h i g h s = mrCls C g s s
46 23 45 syl5 C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset h 𝒫 s Fin g h s = mrCls C g s s
47 46 expdimp C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset h 𝒫 s Fin g h s = mrCls C g s s
48 47 rexlimdv C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset h 𝒫 s Fin g h s = mrCls C g s s
49 19 48 syl5 C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset g 𝒫 s Fin s = mrCls C g s s
50 49 rexlimdv C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset g 𝒫 s Fin s = mrCls C g s s
51 16 50 mpd C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset s s
52 51 ex C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset s s
53 52 ralrimiva C NoeACS X s 𝒫 C toInc s Dirset s s
54 2 53 jca C NoeACS X C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s
55 simpl C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s C Moore X
56 5 adantl C Moore X s 𝒫 C s C
57 56 sseld C Moore X s 𝒫 C s s s C
58 57 imim2d C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s toInc s Dirset s C
59 58 ralimdva C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s s 𝒫 C toInc s Dirset s C
60 59 imp C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s s 𝒫 C toInc s Dirset s C
61 isacs3 C ACS X C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s C
62 55 60 61 sylanbrc C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s C ACS X
63 10 mrcid C Moore X t C mrCls C t = t
64 63 adantlr C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C mrCls C t = t
65 62 adantr C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C C ACS X
66 mress C Moore X t C t X
67 66 adantlr C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C t X
68 65 10 67 acsficld C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C mrCls C t = mrCls C 𝒫 t Fin
69 64 68 eqtr3d C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C t = mrCls C 𝒫 t Fin
70 10 mrcf C Moore X mrCls C : 𝒫 X C
71 70 ffnd C Moore X mrCls C Fn 𝒫 X
72 71 adantr C Moore X t C mrCls C Fn 𝒫 X
73 10 mrcss C Moore X g h h X mrCls C g mrCls C h
74 73 3expb C Moore X g h h X mrCls C g mrCls C h
75 74 adantlr C Moore X t C g h h X mrCls C g mrCls C h
76 vex t V
77 fpwipodrs t V toInc 𝒫 t Fin Dirset
78 76 77 mp1i C Moore X t C toInc 𝒫 t Fin Dirset
79 inss1 𝒫 t Fin 𝒫 t
80 66 sspwd C Moore X t C 𝒫 t 𝒫 X
81 79 80 sstrid C Moore X t C 𝒫 t Fin 𝒫 X
82 fvex mrCls C V
83 imaexg mrCls C V mrCls C 𝒫 t Fin V
84 82 83 ax-mp mrCls C 𝒫 t Fin V
85 84 a1i C Moore X t C mrCls C 𝒫 t Fin V
86 72 75 78 81 85 ipodrsima C Moore X t C toInc mrCls C 𝒫 t Fin Dirset
87 86 adantlr C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C toInc mrCls C 𝒫 t Fin Dirset
88 imassrn mrCls C 𝒫 t Fin ran mrCls C
89 70 frnd C Moore X ran mrCls C C
90 88 89 sstrid C Moore X mrCls C 𝒫 t Fin C
91 90 adantr C Moore X t C mrCls C 𝒫 t Fin C
92 84 elpw mrCls C 𝒫 t Fin 𝒫 C mrCls C 𝒫 t Fin C
93 91 92 sylibr C Moore X t C mrCls C 𝒫 t Fin 𝒫 C
94 93 adantlr C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C mrCls C 𝒫 t Fin 𝒫 C
95 simplr C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C s 𝒫 C toInc s Dirset s s
96 fveq2 s = mrCls C 𝒫 t Fin toInc s = toInc mrCls C 𝒫 t Fin
97 96 eleq1d s = mrCls C 𝒫 t Fin toInc s Dirset toInc mrCls C 𝒫 t Fin Dirset
98 unieq s = mrCls C 𝒫 t Fin s = mrCls C 𝒫 t Fin
99 id s = mrCls C 𝒫 t Fin s = mrCls C 𝒫 t Fin
100 98 99 eleq12d s = mrCls C 𝒫 t Fin s s mrCls C 𝒫 t Fin mrCls C 𝒫 t Fin
101 97 100 imbi12d s = mrCls C 𝒫 t Fin toInc s Dirset s s toInc mrCls C 𝒫 t Fin Dirset mrCls C 𝒫 t Fin mrCls C 𝒫 t Fin
102 101 rspcva mrCls C 𝒫 t Fin 𝒫 C s 𝒫 C toInc s Dirset s s toInc mrCls C 𝒫 t Fin Dirset mrCls C 𝒫 t Fin mrCls C 𝒫 t Fin
103 94 95 102 syl2anc C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C toInc mrCls C 𝒫 t Fin Dirset mrCls C 𝒫 t Fin mrCls C 𝒫 t Fin
104 87 103 mpd C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C mrCls C 𝒫 t Fin mrCls C 𝒫 t Fin
105 69 104 eqeltrd C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C t mrCls C 𝒫 t Fin
106 fvelimab mrCls C Fn 𝒫 X 𝒫 t Fin 𝒫 X t mrCls C 𝒫 t Fin g 𝒫 t Fin mrCls C g = t
107 72 81 106 syl2anc C Moore X t C t mrCls C 𝒫 t Fin g 𝒫 t Fin mrCls C g = t
108 107 adantlr C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C t mrCls C 𝒫 t Fin g 𝒫 t Fin mrCls C g = t
109 105 108 mpbid C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C g 𝒫 t Fin mrCls C g = t
110 eqcom t = mrCls C g mrCls C g = t
111 110 rexbii g 𝒫 t Fin t = mrCls C g g 𝒫 t Fin mrCls C g = t
112 109 111 sylibr C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C g 𝒫 t Fin t = mrCls C g
113 10 mrefg2 C Moore X g 𝒫 X Fin t = mrCls C g g 𝒫 t Fin t = mrCls C g
114 113 ad2antrr C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C g 𝒫 X Fin t = mrCls C g g 𝒫 t Fin t = mrCls C g
115 112 114 mpbird C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C g 𝒫 X Fin t = mrCls C g
116 115 ralrimiva C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s t C g 𝒫 X Fin t = mrCls C g
117 10 isnacs C NoeACS X C ACS X t C g 𝒫 X Fin t = mrCls C g
118 62 116 117 sylanbrc C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s C NoeACS X
119 54 118 impbii C NoeACS X C Moore X s 𝒫 C toInc s Dirset s s