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Theorem tsmsfbas

Description: The collection of all sets of the form F ( z ) = { y e. S | z C_ y } , which can be read as the set of all finite subsets of A which contain z as a subset, for each finite subset z of A , form a filter base. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Sep-2015)

Ref Expression
Hypotheses tsmsfbas.s S = 𝒫 A Fin
tsmsfbas.f F = z S y S | z y
tsmsfbas.l L = ran F
tsmsfbas.a φ A W
Assertion tsmsfbas φ L fBas S

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 tsmsfbas.s S = 𝒫 A Fin
2 tsmsfbas.f F = z S y S | z y
3 tsmsfbas.l L = ran F
4 tsmsfbas.a φ A W
5 elex A W A V
6 ssrab2 y S | z y S
7 pwexg A V 𝒫 A V
8 inex1g 𝒫 A V 𝒫 A Fin V
9 7 8 syl A V 𝒫 A Fin V
10 1 9 eqeltrid A V S V
11 10 adantr A V z S S V
12 elpw2g S V y S | z y 𝒫 S y S | z y S
13 11 12 syl A V z S y S | z y 𝒫 S y S | z y S
14 6 13 mpbiri A V z S y S | z y 𝒫 S
15 14 2 fmptd A V F : S 𝒫 S
16 15 frnd A V ran F 𝒫 S
17 0ss A
18 0fin Fin
19 elfpw 𝒫 A Fin A Fin
20 17 18 19 mpbir2an 𝒫 A Fin
21 20 1 eleqtrri S
22 0ss y
23 22 rgenw y S y
24 rabid2 S = y S | z y y S z y
25 sseq1 z = z y y
26 25 ralbidv z = y S z y y S y
27 24 26 syl5bb z = S = y S | z y y S y
28 27 rspcev S y S y z S S = y S | z y
29 21 23 28 mp2an z S S = y S | z y
30 2 elrnmpt S V S ran F z S S = y S | z y
31 10 30 syl A V S ran F z S S = y S | z y
32 29 31 mpbiri A V S ran F
33 32 ne0d A V ran F
34 simpr A V z S z S
35 ssid z z
36 sseq2 y = z z y z z
37 36 rspcev z S z z y S z y
38 34 35 37 sylancl A V z S y S z y
39 rabn0 y S | z y y S z y
40 38 39 sylibr A V z S y S | z y
41 40 necomd A V z S y S | z y
42 41 neneqd A V z S ¬ = y S | z y
43 42 nrexdv A V ¬ z S = y S | z y
44 0ex V
45 2 elrnmpt V ran F z S = y S | z y
46 44 45 ax-mp ran F z S = y S | z y
47 43 46 sylnibr A V ¬ ran F
48 df-nel ran F ¬ ran F
49 47 48 sylibr A V ran F
50 elfpw u 𝒫 A Fin u A u Fin
51 50 simplbi u 𝒫 A Fin u A
52 51 1 eleq2s u S u A
53 elfpw v 𝒫 A Fin v A v Fin
54 53 simplbi v 𝒫 A Fin v A
55 54 1 eleq2s v S v A
56 52 55 anim12i u S v S u A v A
57 unss u A v A u v A
58 56 57 sylib u S v S u v A
59 elinel2 u 𝒫 A Fin u Fin
60 59 1 eleq2s u S u Fin
61 elinel2 v 𝒫 A Fin v Fin
62 61 1 eleq2s v S v Fin
63 unfi u Fin v Fin u v Fin
64 60 62 63 syl2an u S v S u v Fin
65 elfpw u v 𝒫 A Fin u v A u v Fin
66 58 64 65 sylanbrc u S v S u v 𝒫 A Fin
67 66 adantl A V u S v S u v 𝒫 A Fin
68 67 1 eleqtrrdi A V u S v S u v S
69 eqidd A V u S v S y S | u v y = y S | u v y
70 sseq1 a = u v a y u v y
71 70 rabbidv a = u v y S | a y = y S | u v y
72 71 rspceeqv u v S y S | u v y = y S | u v y a S y S | u v y = y S | a y
73 68 69 72 syl2anc A V u S v S a S y S | u v y = y S | a y
74 10 adantr A V u S v S S V
75 rabexg S V y S | u v y V
76 74 75 syl A V u S v S y S | u v y V
77 sseq1 z = a z y a y
78 77 rabbidv z = a y S | z y = y S | a y
79 78 cbvmptv z S y S | z y = a S y S | a y
80 2 79 eqtri F = a S y S | a y
81 80 elrnmpt y S | u v y V y S | u v y ran F a S y S | u v y = y S | a y
82 76 81 syl A V u S v S y S | u v y ran F a S y S | u v y = y S | a y
83 73 82 mpbird A V u S v S y S | u v y ran F
84 pwidg y S | u v y V y S | u v y 𝒫 y S | u v y
85 76 84 syl A V u S v S y S | u v y 𝒫 y S | u v y
86 inelcm y S | u v y ran F y S | u v y 𝒫 y S | u v y ran F 𝒫 y S | u v y
87 83 85 86 syl2anc A V u S v S ran F 𝒫 y S | u v y
88 87 ralrimivva A V u S v S ran F 𝒫 y S | u v y
89 rabexg S V y S | u y V
90 10 89 syl A V y S | u y V
91 90 ralrimivw A V u S y S | u y V
92 sseq1 z = u z y u y
93 92 rabbidv z = u y S | z y = y S | u y
94 93 cbvmptv z S y S | z y = u S y S | u y
95 2 94 eqtri F = u S y S | u y
96 ineq1 a = y S | u y a y S | v y = y S | u y y S | v y
97 inrab y S | u y y S | v y = y S | u y v y
98 unss u y v y u v y
99 98 rabbii y S | u y v y = y S | u v y
100 97 99 eqtri y S | u y y S | v y = y S | u v y
101 96 100 eqtrdi a = y S | u y a y S | v y = y S | u v y
102 101 pweqd a = y S | u y 𝒫 a y S | v y = 𝒫 y S | u v y
103 102 ineq2d a = y S | u y ran F 𝒫 a y S | v y = ran F 𝒫 y S | u v y
104 103 neeq1d a = y S | u y ran F 𝒫 a y S | v y ran F 𝒫 y S | u v y
105 104 ralbidv a = y S | u y v S ran F 𝒫 a y S | v y v S ran F 𝒫 y S | u v y
106 95 105 ralrnmptw u S y S | u y V a ran F v S ran F 𝒫 a y S | v y u S v S ran F 𝒫 y S | u v y
107 91 106 syl A V a ran F v S ran F 𝒫 a y S | v y u S v S ran F 𝒫 y S | u v y
108 88 107 mpbird A V a ran F v S ran F 𝒫 a y S | v y
109 rabexg S V y S | v y V
110 10 109 syl A V y S | v y V
111 110 ralrimivw A V v S y S | v y V
112 sseq1 z = v z y v y
113 112 rabbidv z = v y S | z y = y S | v y
114 113 cbvmptv z S y S | z y = v S y S | v y
115 2 114 eqtri F = v S y S | v y
116 ineq2 b = y S | v y a b = a y S | v y
117 116 pweqd b = y S | v y 𝒫 a b = 𝒫 a y S | v y
118 117 ineq2d b = y S | v y ran F 𝒫 a b = ran F 𝒫 a y S | v y
119 118 neeq1d b = y S | v y ran F 𝒫 a b ran F 𝒫 a y S | v y
120 115 119 ralrnmptw v S y S | v y V b ran F ran F 𝒫 a b v S ran F 𝒫 a y S | v y
121 111 120 syl A V b ran F ran F 𝒫 a b v S ran F 𝒫 a y S | v y
122 121 ralbidv A V a ran F b ran F ran F 𝒫 a b a ran F v S ran F 𝒫 a y S | v y
123 108 122 mpbird A V a ran F b ran F ran F 𝒫 a b
124 33 49 123 3jca A V ran F ran F a ran F b ran F ran F 𝒫 a b
125 isfbas S V ran F fBas S ran F 𝒫 S ran F ran F a ran F b ran F ran F 𝒫 a b
126 10 125 syl A V ran F fBas S ran F 𝒫 S ran F ran F a ran F b ran F ran F 𝒫 a b
127 16 124 126 mpbir2and A V ran F fBas S
128 3 127 eqeltrid A V L fBas S
129 4 5 128 3syl φ L fBas S