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Theorem tx1stc

Description: The topological product of two first-countable spaces is first-countable. (Contributed by Mario Carneiro, 21-Mar-2015)

Ref Expression
Assertion tx1stc ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∈ 1stω )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 1stctop ( 𝑅 ∈ 1stω → 𝑅 ∈ Top )
2 1stctop ( 𝑆 ∈ 1stω → 𝑆 ∈ Top )
3 txtop ( ( 𝑅 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ Top ) → ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∈ Top )
4 1 2 3 syl2an ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∈ Top )
5 eqid 𝑅 = 𝑅
6 5 1stcclb ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑢 𝑅 ) → ∃ 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ) )
7 6 ad2ant2r ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) → ∃ 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ) )
8 eqid 𝑆 = 𝑆
9 8 1stcclb ( ( 𝑆 ∈ 1stω ∧ 𝑣 𝑆 ) → ∃ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) )
10 9 ad2ant2l ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) → ∃ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) )
11 reeanv ( ∃ 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ) ∧ ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) ↔ ( ∃ 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ) ∧ ∃ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) )
12 an4 ( ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ) ∧ ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) ↔ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) )
13 txopn ( ( ( 𝑅 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ Top ) ∧ ( 𝑚𝑅𝑛𝑆 ) ) → ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
14 13 ralrimivva ( ( 𝑅 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ Top ) → ∀ 𝑚𝑅𝑛𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
15 1 2 14 syl2an ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ∀ 𝑚𝑅𝑛𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
16 15 adantr ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) → ∀ 𝑚𝑅𝑛𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
17 elpwi ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑎𝑅 )
18 ssralv ( 𝑎𝑅 → ( ∀ 𝑚𝑅𝑛𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) → ∀ 𝑚𝑎𝑛𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ) )
19 17 18 syl ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 → ( ∀ 𝑚𝑅𝑛𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) → ∀ 𝑚𝑎𝑛𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ) )
20 elpwi ( 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆𝑏𝑆 )
21 ssralv ( 𝑏𝑆 → ( ∀ 𝑛𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) → ∀ 𝑛𝑏 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ) )
22 20 21 syl ( 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 → ( ∀ 𝑛𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) → ∀ 𝑛𝑏 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ) )
23 22 ralimdv ( 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 → ( ∀ 𝑚𝑎𝑛𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) → ∀ 𝑚𝑎𝑛𝑏 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ) )
24 19 23 sylan9 ( ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) → ( ∀ 𝑚𝑅𝑛𝑆 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) → ∀ 𝑚𝑎𝑛𝑏 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ) )
25 16 24 mpan9 ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) → ∀ 𝑚𝑎𝑛𝑏 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
26 eqid ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) = ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) )
27 26 fmpo ( ∀ 𝑚𝑎𝑛𝑏 ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ↔ ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) : ( 𝑎 × 𝑏 ) ⟶ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
28 25 27 sylib ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) → ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) : ( 𝑎 × 𝑏 ) ⟶ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
29 28 frnd ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) → ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ⊆ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
30 ovex ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∈ V
31 30 elpw2 ( ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ↔ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ⊆ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
32 29 31 sylibr ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) → ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
33 32 adantr ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) ) → ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
34 omelon ω ∈ On
35 xpct ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) → ( 𝑎 × 𝑏 ) ≼ ω )
36 ondomen ( ( ω ∈ On ∧ ( 𝑎 × 𝑏 ) ≼ ω ) → ( 𝑎 × 𝑏 ) ∈ dom card )
37 34 35 36 sylancr ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) → ( 𝑎 × 𝑏 ) ∈ dom card )
38 vex 𝑚 ∈ V
39 vex 𝑛 ∈ V
40 38 39 xpex ( 𝑚 × 𝑛 ) ∈ V
41 26 40 fnmpoi ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) Fn ( 𝑎 × 𝑏 )
42 dffn4 ( ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) Fn ( 𝑎 × 𝑏 ) ↔ ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) : ( 𝑎 × 𝑏 ) –onto→ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) )
43 41 42 mpbi ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) : ( 𝑎 × 𝑏 ) –onto→ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) )
44 fodomnum ( ( 𝑎 × 𝑏 ) ∈ dom card → ( ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) : ( 𝑎 × 𝑏 ) –onto→ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) → ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ( 𝑎 × 𝑏 ) ) )
45 37 43 44 mpisyl ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) → ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ( 𝑎 × 𝑏 ) )
46 domtr ( ( ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ( 𝑎 × 𝑏 ) ∧ ( 𝑎 × 𝑏 ) ≼ ω ) → ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ω )
47 45 35 46 syl2anc ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) → ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ω )
48 47 ad2antrl ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) ) → ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ω )
49 1 2 anim12i ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ( 𝑅 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ Top ) )
50 49 ad3antrrr ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) ) → ( 𝑅 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ Top ) )
51 eltx ( ( 𝑅 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ Top ) → ( 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ↔ ∀ 𝑤𝑧𝑟𝑅𝑠𝑆 ( 𝑤 ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
52 50 51 syl ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) ) → ( 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ↔ ∀ 𝑤𝑧𝑟𝑅𝑠𝑆 ( 𝑤 ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
53 eleq1 ( 𝑤 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( 𝑤 ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ↔ ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ) )
54 53 anbi1d ( 𝑤 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ( 𝑤 ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ↔ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
55 54 2rexbidv ( 𝑤 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ∃ 𝑟𝑅𝑠𝑆 ( 𝑤 ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ↔ ∃ 𝑟𝑅𝑠𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
56 55 rspccv ( ∀ 𝑤𝑧𝑟𝑅𝑠𝑆 ( 𝑤 ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) → ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑟𝑅𝑠𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
57 r19.27v ( ( ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) → ∀ 𝑟𝑅 ( ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) )
58 r19.29 ( ( ∀ 𝑟𝑅 ( ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ∧ ∃ 𝑟𝑅𝑠𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑟𝑅 ( ( ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ∧ ∃ 𝑠𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
59 r19.29 ( ( ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ∃ 𝑠𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑠𝑆 ( ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
60 opelxp ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ↔ ( 𝑢𝑟𝑣𝑠 ) )
61 pm3.35 ( ( 𝑢𝑟 ∧ ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ) → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) )
62 pm3.35 ( ( 𝑣𝑠 ∧ ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) )
63 61 62 anim12i ( ( ( 𝑢𝑟 ∧ ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ) ∧ ( 𝑣𝑠 ∧ ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) → ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) )
64 63 an4s ( ( ( 𝑢𝑟𝑣𝑠 ) ∧ ( ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) → ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) )
65 60 64 sylanb ( ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) → ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) )
66 65 anim1i ( ( ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) → ( ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) )
67 66 anasss ( ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( ( ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) )
68 67 an12s ( ( ( ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ∧ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) )
69 68 expl ( ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) → ( ( ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
70 69 reximdv ( ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) → ( ∃ 𝑠𝑆 ( ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑠𝑆 ( ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
71 59 70 syl5 ( ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) → ( ( ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ∃ 𝑠𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑠𝑆 ( ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
72 71 impl ( ( ( ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ∧ ∃ 𝑠𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑠𝑆 ( ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) )
73 72 reximi ( ∃ 𝑟𝑅 ( ( ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ∧ ∃ 𝑠𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑟𝑅𝑠𝑆 ( ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) )
74 58 73 syl ( ( ∀ 𝑟𝑅 ( ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ∧ ∃ 𝑟𝑅𝑠𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑟𝑅𝑠𝑆 ( ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) )
75 57 74 sylan ( ( ( ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ∧ ∃ 𝑟𝑅𝑠𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑟𝑅𝑠𝑆 ( ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) )
76 reeanv ( ∃ 𝑝𝑎𝑞𝑏 ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ↔ ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) )
77 simpr1l ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝𝑎𝑞𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → 𝑝𝑎 )
78 simpr1r ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝𝑎𝑞𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → 𝑞𝑏 )
79 eqidd ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝𝑎𝑞𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑝 × 𝑞 ) )
80 xpeq1 ( 𝑚 = 𝑝 → ( 𝑚 × 𝑛 ) = ( 𝑝 × 𝑛 ) )
81 80 eqeq2d ( 𝑚 = 𝑝 → ( ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑚 × 𝑛 ) ↔ ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑝 × 𝑛 ) ) )
82 xpeq2 ( 𝑛 = 𝑞 → ( 𝑝 × 𝑛 ) = ( 𝑝 × 𝑞 ) )
83 82 eqeq2d ( 𝑛 = 𝑞 → ( ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑝 × 𝑛 ) ↔ ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑝 × 𝑞 ) ) )
84 81 83 rspc2ev ( ( 𝑝𝑎𝑞𝑏 ∧ ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑝 × 𝑞 ) ) → ∃ 𝑚𝑎𝑛𝑏 ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑚 × 𝑛 ) )
85 77 78 79 84 syl3anc ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝𝑎𝑞𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑚𝑎𝑛𝑏 ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑚 × 𝑛 ) )
86 vex 𝑝 ∈ V
87 vex 𝑞 ∈ V
88 86 87 xpex ( 𝑝 × 𝑞 ) ∈ V
89 eqeq1 ( 𝑥 = ( 𝑝 × 𝑞 ) → ( 𝑥 = ( 𝑚 × 𝑛 ) ↔ ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑚 × 𝑛 ) ) )
90 89 2rexbidv ( 𝑥 = ( 𝑝 × 𝑞 ) → ( ∃ 𝑚𝑎𝑛𝑏 𝑥 = ( 𝑚 × 𝑛 ) ↔ ∃ 𝑚𝑎𝑛𝑏 ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑚 × 𝑛 ) ) )
91 88 90 elab ( ( 𝑝 × 𝑞 ) ∈ { 𝑥 ∣ ∃ 𝑚𝑎𝑛𝑏 𝑥 = ( 𝑚 × 𝑛 ) } ↔ ∃ 𝑚𝑎𝑛𝑏 ( 𝑝 × 𝑞 ) = ( 𝑚 × 𝑛 ) )
92 85 91 sylibr ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝𝑎𝑞𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( 𝑝 × 𝑞 ) ∈ { 𝑥 ∣ ∃ 𝑚𝑎𝑛𝑏 𝑥 = ( 𝑚 × 𝑛 ) } )
93 26 rnmpo ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) = { 𝑥 ∣ ∃ 𝑚𝑎𝑛𝑏 𝑥 = ( 𝑚 × 𝑛 ) }
94 92 93 eleqtrrdi ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝𝑎𝑞𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( 𝑝 × 𝑞 ) ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) )
95 simpr2 ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝𝑎𝑞𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) )
96 opelxpi ( ( 𝑢𝑝𝑣𝑞 ) → ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑝 × 𝑞 ) )
97 96 ad2ant2r ( ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) → ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑝 × 𝑞 ) )
98 95 97 syl ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝𝑎𝑞𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑝 × 𝑞 ) )
99 xpss12 ( ( 𝑝𝑟𝑞𝑠 ) → ( 𝑝 × 𝑞 ) ⊆ ( 𝑟 × 𝑠 ) )
100 99 ad2ant2l ( ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) → ( 𝑝 × 𝑞 ) ⊆ ( 𝑟 × 𝑠 ) )
101 95 100 syl ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝𝑎𝑞𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( 𝑝 × 𝑞 ) ⊆ ( 𝑟 × 𝑠 ) )
102 simpr3 ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝𝑎𝑞𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 )
103 101 102 sstrd ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝𝑎𝑞𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ( 𝑝 × 𝑞 ) ⊆ 𝑧 )
104 eleq2 ( 𝑤 = ( 𝑝 × 𝑞 ) → ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ↔ ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑝 × 𝑞 ) ) )
105 sseq1 ( 𝑤 = ( 𝑝 × 𝑞 ) → ( 𝑤𝑧 ↔ ( 𝑝 × 𝑞 ) ⊆ 𝑧 ) )
106 104 105 anbi12d ( 𝑤 = ( 𝑝 × 𝑞 ) → ( ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ↔ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑝 × 𝑞 ) ∧ ( 𝑝 × 𝑞 ) ⊆ 𝑧 ) ) )
107 106 rspcev ( ( ( 𝑝 × 𝑞 ) ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ∧ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑝 × 𝑞 ) ∧ ( 𝑝 × 𝑞 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) )
108 94 98 103 107 syl12anc ( ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑝𝑎𝑞𝑏 ) ∧ ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) )
109 108 3exp2 ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) → ( ( 𝑝𝑎𝑞𝑏 ) → ( ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) → ( ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ) )
110 109 rexlimdvv ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) → ( ∃ 𝑝𝑎𝑞𝑏 ( ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) → ( ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
111 76 110 syl5bir ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) → ( ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) → ( ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
112 111 impd ( ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) ∧ ( 𝑟𝑅𝑠𝑆 ) ) → ( ( ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) )
113 112 rexlimdvva ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) → ( ∃ 𝑟𝑅𝑠𝑆 ( ( ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ∧ ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) )
114 75 113 syl5 ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) → ( ( ( ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ∧ ∃ 𝑟𝑅𝑠𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) ) → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) )
115 114 expd ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ) → ( ( ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) → ( ∃ 𝑟𝑅𝑠𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
116 115 impr ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) ) → ( ∃ 𝑟𝑅𝑠𝑆 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) )
117 56 116 syl9r ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) ) → ( ∀ 𝑤𝑧𝑟𝑅𝑠𝑆 ( 𝑤 ∈ ( 𝑟 × 𝑠 ) ∧ ( 𝑟 × 𝑠 ) ⊆ 𝑧 ) → ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
118 52 117 sylbid ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) ) → ( 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) → ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
119 118 ralrimiv ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) ) → ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) )
120 breq1 ( 𝑦 = ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) → ( 𝑦 ≼ ω ↔ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ω ) )
121 rexeq ( 𝑦 = ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) → ( ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ↔ ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) )
122 121 imbi2d ( 𝑦 = ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) → ( ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ↔ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
123 122 ralbidv ( 𝑦 = ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ↔ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
124 120 123 anbi12d ( 𝑦 = ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) → ( ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ↔ ( ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ) )
125 124 rspcev ( ( ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∧ ( ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤 ∈ ran ( 𝑚𝑎 , 𝑛𝑏 ↦ ( 𝑚 × 𝑛 ) ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
126 33 48 119 125 syl12anc ( ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) ∧ ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
127 126 ex ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) → ( ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ 𝑏 ≼ ω ) ∧ ( ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ) )
128 12 127 syl5bi ( ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) ∧ ( 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ) ) → ( ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ) ∧ ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ) )
129 128 rexlimdvva ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) → ( ∃ 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ( ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ) ∧ ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ) )
130 11 129 syl5bir ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) → ( ( ∃ 𝑎 ∈ 𝒫 𝑅 ( 𝑎 ≼ ω ∧ ∀ 𝑟𝑅 ( 𝑢𝑟 → ∃ 𝑝𝑎 ( 𝑢𝑝𝑝𝑟 ) ) ) ∧ ∃ 𝑏 ∈ 𝒫 𝑆 ( 𝑏 ≼ ω ∧ ∀ 𝑠𝑆 ( 𝑣𝑠 → ∃ 𝑞𝑏 ( 𝑣𝑞𝑞𝑠 ) ) ) ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ) )
131 7 10 130 mp2and ( ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) ∧ ( 𝑢 𝑅𝑣 𝑆 ) ) → ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
132 131 ralrimivva ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ∀ 𝑢 𝑅𝑣 𝑆𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
133 eleq1 ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( 𝑥𝑧 ↔ ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 ) )
134 eleq1 ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( 𝑥𝑤 ↔ ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤 ) )
135 134 anbi1d ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ( 𝑥𝑤𝑤𝑧 ) ↔ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) )
136 135 rexbidv ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ∃ 𝑤𝑦 ( 𝑥𝑤𝑤𝑧 ) ↔ ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) )
137 133 136 imbi12d ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ( 𝑥𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( 𝑥𝑤𝑤𝑧 ) ) ↔ ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
138 137 ralbidv ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( 𝑥𝑤𝑤𝑧 ) ) ↔ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
139 138 anbi2d ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( 𝑥𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ↔ ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ) )
140 139 rexbidv ( 𝑥 = ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ → ( ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( 𝑥𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ↔ ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ) )
141 140 ralxp ( ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑅 × 𝑆 ) ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( 𝑥𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ↔ ∀ 𝑢 𝑅𝑣 𝑆𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( ⟨ 𝑢 , 𝑣 ⟩ ∈ 𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
142 132 141 sylibr ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑅 × 𝑆 ) ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( 𝑥𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
143 5 8 txuni ( ( 𝑅 ∈ Top ∧ 𝑆 ∈ Top ) → ( 𝑅 × 𝑆 ) = ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
144 1 2 143 syl2an ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ( 𝑅 × 𝑆 ) = ( 𝑅 ×t 𝑆 ) )
145 144 raleqdv ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ( ∀ 𝑥 ∈ ( 𝑅 × 𝑆 ) ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( 𝑥𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ↔ ∀ 𝑥 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( 𝑥𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ) )
146 142 145 mpbid ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ∀ 𝑥 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( 𝑥𝑤𝑤𝑧 ) ) ) )
147 eqid ( 𝑅 ×t 𝑆 ) = ( 𝑅 ×t 𝑆 )
148 147 is1stc2 ( ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∈ 1stω ↔ ( ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∈ Top ∧ ∀ 𝑥 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∃ 𝑦 ∈ 𝒫 ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑦 ≼ ω ∧ ∀ 𝑧 ∈ ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ( 𝑥𝑧 → ∃ 𝑤𝑦 ( 𝑥𝑤𝑤𝑧 ) ) ) ) )
149 4 146 148 sylanbrc ( ( 𝑅 ∈ 1stω ∧ 𝑆 ∈ 1stω ) → ( 𝑅 ×t 𝑆 ) ∈ 1stω )