Theorem ufileu 21723

Description: If the ultrafilter containing a given filter is unique, the filter is an ultrafilter. (Contributed by Jeff Hankins, 3-Dec-2009.) (Revised by Mario Carneiro, 2-Oct-2015.)

Assertion

Ref	Expression
ufileu	⊢ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ↔ ∃!𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)𝐹 ⊆ 𝑓))

Distinct variable groups:   𝑓,𝐹   𝑓,𝑋

Proof of Theorem ufileu

Dummy variables 𝑔 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ufilfil 21708	. . . . 5 ⊢ (𝑓 ∈ (UFil‘𝑋) → 𝑓 ∈ (Fil‘𝑋))
2		ufilmax 21711	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ 𝑓 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝐹 ⊆ 𝑓) → 𝐹 = 𝑓)
3	2	3expa 1265	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ 𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)) ∧ 𝐹 ⊆ 𝑓) → 𝐹 = 𝑓)
4	3	eqcomd 2628	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ 𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)) ∧ 𝐹 ⊆ 𝑓) → 𝑓 = 𝐹)
5	4	ex 450	. . . . 5 ⊢ ((𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ 𝑓 ∈ (Fil‘𝑋)) → (𝐹 ⊆ 𝑓 → 𝑓 = 𝐹))
6	1, 5	sylan2 491	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ 𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)) → (𝐹 ⊆ 𝑓 → 𝑓 = 𝐹))
7	6	ralrimiva 2966	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) → ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 → 𝑓 = 𝐹))
8		ssid 3624	. . . 4 ⊢ 𝐹 ⊆ 𝐹
9		sseq2 3627	. . . . 5 ⊢ (𝑓 = 𝐹 → (𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝐹 ⊆ 𝐹))
10	9	eqreu 3398	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ 𝐹 ⊆ 𝐹 ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 → 𝑓 = 𝐹)) → ∃!𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)𝐹 ⊆ 𝑓)
11	8, 10	mp3an2 1412	. . 3 ⊢ ((𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 → 𝑓 = 𝐹)) → ∃!𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)𝐹 ⊆ 𝑓)
12	7, 11	mpdan 702	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) → ∃!𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)𝐹 ⊆ 𝑓)
13		reu6 3395	. . 3 ⊢ (∃!𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ ∃𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔))
14		ibibr 358	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑓 = 𝑔 → 𝐹 ⊆ 𝑓) ↔ (𝑓 = 𝑔 → (𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)))
15	14	pm5.74ri 261	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓 = 𝑔 → (𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ (𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)))
16		sseq2 3627	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓 = 𝑔 → (𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝐹 ⊆ 𝑔))
17	15, 16	bitr3d 270	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑓 = 𝑔 → ((𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔) ↔ 𝐹 ⊆ 𝑔))
18	17	rspcva 3307	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑔 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) → 𝐹 ⊆ 𝑔)
19	18	adantll 750	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) → 𝐹 ⊆ 𝑔)
20		ufilfil 21708	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑔 ∈ (UFil‘𝑋) → 𝑔 ∈ (Fil‘𝑋))
21		filelss 21656	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑔 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑥 ∈ 𝑔) → 𝑥 ⊆ 𝑋)
22	21	ex 450	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑔 ∈ (Fil‘𝑋) → (𝑥 ∈ 𝑔 → 𝑥 ⊆ 𝑋))
23	20, 22	syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑔 ∈ (UFil‘𝑋) → (𝑥 ∈ 𝑔 → 𝑥 ⊆ 𝑋))
24	23	ad2antlr 763	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) → (𝑥 ∈ 𝑔 → 𝑥 ⊆ 𝑋))
25		filsspw 21655	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑋)
26	25	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → 𝐹 ⊆ 𝒫 𝑋)
27		difss 3737	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (𝑋 ∖ 𝑥) ⊆ 𝑋
28		filtop 21659	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → 𝑋 ∈ 𝐹)
29	28	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → 𝑋 ∈ 𝐹)
30		difexg 4808	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ (𝑋 ∈ 𝐹 → (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ V)
31	29, 30	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ V)
32		elpwg 4166	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ V → ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝒫 𝑋 ↔ (𝑋 ∖ 𝑥) ⊆ 𝑋))
33	31, 32	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝒫 𝑋 ↔ (𝑋 ∖ 𝑥) ⊆ 𝑋))
34	27, 33	mpbiri 248	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝒫 𝑋)
35	34	snssd 4340	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → {(𝑋 ∖ 𝑥)} ⊆ 𝒫 𝑋)
36	26, 35	unssd 3789	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}) ⊆ 𝒫 𝑋)
37		ssun1 3776	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ 𝐹 ⊆ (𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)})
38		filn0 21666	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → 𝐹 ≠ ∅)
39	38	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → 𝐹 ≠ ∅)
40		ssn0 3976	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝐹 ⊆ (𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}) ∧ 𝐹 ≠ ∅) → (𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}) ≠ ∅)
41	37, 39, 40	sylancr 695	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}) ≠ ∅)
42		filelss 21656	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ⊢ ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑓 ∈ 𝐹) → 𝑓 ⊆ 𝑋)
43	42	ad2ant2rl 785	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑓 ∈ 𝐹)) → 𝑓 ⊆ 𝑋)
44		df-ss 3588	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ⊢ (𝑓 ⊆ 𝑋 ↔ (𝑓 ∩ 𝑋) = 𝑓)
45	43, 44	sylib 208	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑓 ∈ 𝐹)) → (𝑓 ∩ 𝑋) = 𝑓)
46	45	sseq1d 3632	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑓 ∈ 𝐹)) → ((𝑓 ∩ 𝑋) ⊆ 𝑥 ↔ 𝑓 ⊆ 𝑥))
47		filss 21657	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 ⊢ ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ (𝑓 ∈ 𝐹 ∧ 𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑓 ⊆ 𝑥)) → 𝑥 ∈ 𝐹)
48	47	3exp2 1285	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 ⊢ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → (𝑓 ∈ 𝐹 → (𝑥 ⊆ 𝑋 → (𝑓 ⊆ 𝑥 → 𝑥 ∈ 𝐹))))
49	48	com23 86	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 ⊢ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → (𝑥 ⊆ 𝑋 → (𝑓 ∈ 𝐹 → (𝑓 ⊆ 𝑥 → 𝑥 ∈ 𝐹))))
50	49	impd 447	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ⊢ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → ((𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑓 ∈ 𝐹) → (𝑓 ⊆ 𝑥 → 𝑥 ∈ 𝐹)))
51	50	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ⊢ ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) → ((𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑓 ∈ 𝐹) → (𝑓 ⊆ 𝑥 → 𝑥 ∈ 𝐹)))
52	51	imp 445	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑓 ∈ 𝐹)) → (𝑓 ⊆ 𝑥 → 𝑥 ∈ 𝐹))
53	46, 52	sylbid 230	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑓 ∈ 𝐹)) → ((𝑓 ∩ 𝑋) ⊆ 𝑥 → 𝑥 ∈ 𝐹))
54	53	con3d 148	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑓 ∈ 𝐹)) → (¬ 𝑥 ∈ 𝐹 → ¬ (𝑓 ∩ 𝑋) ⊆ 𝑥))
55	54	expr 643	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ 𝑥 ⊆ 𝑋) → (𝑓 ∈ 𝐹 → (¬ 𝑥 ∈ 𝐹 → ¬ (𝑓 ∩ 𝑋) ⊆ 𝑥)))
56	55	com23 86	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ 𝑥 ⊆ 𝑋) → (¬ 𝑥 ∈ 𝐹 → (𝑓 ∈ 𝐹 → ¬ (𝑓 ∩ 𝑋) ⊆ 𝑥)))
57	56	impr 649	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝑓 ∈ 𝐹 → ¬ (𝑓 ∩ 𝑋) ⊆ 𝑥))
58	57	imp 445	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) ∧ 𝑓 ∈ 𝐹) → ¬ (𝑓 ∩ 𝑋) ⊆ 𝑥)
59		ineq2 3808	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ⊢ (𝑔 = (𝑋 ∖ 𝑥) → (𝑓 ∩ 𝑔) = (𝑓 ∩ (𝑋 ∖ 𝑥)))
60	59	neeq1d 2853	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ⊢ (𝑔 = (𝑋 ∖ 𝑥) → ((𝑓 ∩ 𝑔) ≠ ∅ ↔ (𝑓 ∩ (𝑋 ∖ 𝑥)) ≠ ∅))
61	60	ralsng 4218	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ V → (∀𝑔 ∈ {(𝑋 ∖ 𝑥)} (𝑓 ∩ 𝑔) ≠ ∅ ↔ (𝑓 ∩ (𝑋 ∖ 𝑥)) ≠ ∅))
62		inssdif0 3947	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ⊢ ((𝑓 ∩ 𝑋) ⊆ 𝑥 ↔ (𝑓 ∩ (𝑋 ∖ 𝑥)) = ∅)
63	62	necon3bbii 2841	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ (¬ (𝑓 ∩ 𝑋) ⊆ 𝑥 ↔ (𝑓 ∩ (𝑋 ∖ 𝑥)) ≠ ∅)
64	61, 63	syl6bbr 278	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ V → (∀𝑔 ∈ {(𝑋 ∖ 𝑥)} (𝑓 ∩ 𝑔) ≠ ∅ ↔ ¬ (𝑓 ∩ 𝑋) ⊆ 𝑥))
65	31, 64	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (∀𝑔 ∈ {(𝑋 ∖ 𝑥)} (𝑓 ∩ 𝑔) ≠ ∅ ↔ ¬ (𝑓 ∩ 𝑋) ⊆ 𝑥))
66	65	adantr 481	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ ((((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) ∧ 𝑓 ∈ 𝐹) → (∀𝑔 ∈ {(𝑋 ∖ 𝑥)} (𝑓 ∩ 𝑔) ≠ ∅ ↔ ¬ (𝑓 ∩ 𝑋) ⊆ 𝑥))
67	58, 66	mpbird 247	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) ∧ 𝑓 ∈ 𝐹) → ∀𝑔 ∈ {(𝑋 ∖ 𝑥)} (𝑓 ∩ 𝑔) ≠ ∅)
68	67	ralrimiva 2966	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → ∀𝑓 ∈ 𝐹 ∀𝑔 ∈ {(𝑋 ∖ 𝑥)} (𝑓 ∩ 𝑔) ≠ ∅)
69		filfbas 21652	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → 𝐹 ∈ (fBas‘𝑋))
70	69	ad2antrr 762	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → 𝐹 ∈ (fBas‘𝑋))
71		difssd 3738	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝑋 ∖ 𝑥) ⊆ 𝑋)
72		ssdif0 3942	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ (𝑋 ⊆ 𝑥 ↔ (𝑋 ∖ 𝑥) = ∅)
73		eqss 3618	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ⊢ (𝑥 = 𝑋 ↔ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ 𝑋 ⊆ 𝑥))
74	73	simplbi2 655	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ⊢ (𝑥 ⊆ 𝑋 → (𝑋 ⊆ 𝑥 → 𝑥 = 𝑋))
75		eleq1 2689	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝑥 ∈ 𝐹 ↔ 𝑋 ∈ 𝐹))
76	75	notbid 308	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (¬ 𝑥 ∈ 𝐹 ↔ ¬ 𝑋 ∈ 𝐹))
77	76	biimpcd 239	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 ⊢ (¬ 𝑥 ∈ 𝐹 → (𝑥 = 𝑋 → ¬ 𝑋 ∈ 𝐹))
78	74, 77	sylan9 689	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ⊢ ((𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹) → (𝑋 ⊆ 𝑥 → ¬ 𝑋 ∈ 𝐹))
79	78	adantl 482	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝑋 ⊆ 𝑥 → ¬ 𝑋 ∈ 𝐹))
80	72, 79	syl5bir 233	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → ((𝑋 ∖ 𝑥) = ∅ → ¬ 𝑋 ∈ 𝐹))
81	80	necon2ad 2809	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝑋 ∈ 𝐹 → (𝑋 ∖ 𝑥) ≠ ∅))
82	29, 81	mpd 15	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝑋 ∖ 𝑥) ≠ ∅)
83		snfbas 21670	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (((𝑋 ∖ 𝑥) ⊆ 𝑋 ∧ (𝑋 ∖ 𝑥) ≠ ∅ ∧ 𝑋 ∈ 𝐹) → {(𝑋 ∖ 𝑥)} ∈ (fBas‘𝑋))
84	71, 82, 29, 83	syl3anc 1326	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → {(𝑋 ∖ 𝑥)} ∈ (fBas‘𝑋))
85		fbunfip 21673	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝐹 ∈ (fBas‘𝑋) ∧ {(𝑋 ∖ 𝑥)} ∈ (fBas‘𝑋)) → (¬ ∅ ∈ (fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)})) ↔ ∀𝑓 ∈ 𝐹 ∀𝑔 ∈ {(𝑋 ∖ 𝑥)} (𝑓 ∩ 𝑔) ≠ ∅))
86	70, 84, 85	syl2anc 693	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (¬ ∅ ∈ (fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)})) ↔ ∀𝑓 ∈ 𝐹 ∀𝑔 ∈ {(𝑋 ∖ 𝑥)} (𝑓 ∩ 𝑔) ≠ ∅))
87	68, 86	mpbird 247	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → ¬ ∅ ∈ (fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)})))
88		fsubbas 21671	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (𝑋 ∈ 𝐹 → ((fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)})) ∈ (fBas‘𝑋) ↔ ((𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}) ⊆ 𝒫 𝑋 ∧ (𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}) ≠ ∅ ∧ ¬ ∅ ∈ (fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)})))))
89	29, 88	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → ((fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)})) ∈ (fBas‘𝑋) ↔ ((𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}) ⊆ 𝒫 𝑋 ∧ (𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}) ≠ ∅ ∧ ¬ ∅ ∈ (fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)})))))
90	36, 41, 87, 89	mpbir3and 1245	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)})) ∈ (fBas‘𝑋))
91		fgcl 21682	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)})) ∈ (fBas‘𝑋) → (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ∈ (Fil‘𝑋))
92	90, 91	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ∈ (Fil‘𝑋))
93		filssufil 21716	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ∈ (Fil‘𝑋) → ∃𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑓)
94	92, 93	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → ∃𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑓)
95		r19.29 3072	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔) ∧ ∃𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑓) → ∃𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)((𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔) ∧ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑓))
96		biimp 205	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ ((𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔) → (𝐹 ⊆ 𝑓 → 𝑓 = 𝑔))
97		simpll 790	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → 𝐹 ∈ (Fil‘𝑋))
98		snex 4908	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ⊢ {(𝑋 ∖ 𝑥)} ∈ V
99		unexg 6959	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 ⊢ ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ {(𝑋 ∖ 𝑥)} ∈ V) → (𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}) ∈ V)
100	97, 98, 99	sylancl 694	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}) ∈ V)
101		ssfii 8325	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ ((𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}) ∈ V → (𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}) ⊆ (fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)})))
102	100, 101	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}) ⊆ (fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)})))
103		ssfg 21676	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 ⊢ ((fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)})) ∈ (fBas‘𝑋) → (fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)})) ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))))
104	90, 103	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)})) ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))))
105	102, 104	sstrd 3613	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}) ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))))
106	105	unssad 3790	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → 𝐹 ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))))
107		sstr2 3610	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (𝐹 ⊆ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) → ((𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑓 → 𝐹 ⊆ 𝑓))
108	106, 107	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → ((𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑓 → 𝐹 ⊆ 𝑓))
109	108	imim1d 82	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → ((𝐹 ⊆ 𝑓 → 𝑓 = 𝑔) → ((𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑓 → 𝑓 = 𝑔)))
110		sseq2 3627	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 ⊢ (𝑓 = 𝑔 → ((𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑓 ↔ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑔))
111	110	biimpcd 239	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ⊢ ((𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑓 → (𝑓 = 𝑔 → (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑔))
112	111	a2i 14	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ⊢ (((𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑓 → 𝑓 = 𝑔) → ((𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑓 → (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑔))
113	96, 109, 112	syl56 36	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → ((𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔) → ((𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑓 → (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑔)))
114	113	impd 447	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (((𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔) ∧ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑓) → (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑔))
115	114	rexlimdvw 3034	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (∃𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)((𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔) ∧ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑓) → (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑔))
116	95, 115	syl5 34	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → ((∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔) ∧ ∃𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑓) → (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑔))
117	94, 116	mpan2d 710	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔) → (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑔))
118	117	imp 445	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) → (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑔)
119	118	an32s 846	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))) ⊆ 𝑔)
120		snidg 4206	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ V → (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ {(𝑋 ∖ 𝑥)})
121	31, 120	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ {(𝑋 ∖ 𝑥)})
122		elun2 3781	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑋 ∖ 𝑥) ∈ {(𝑋 ∖ 𝑥)} → (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ (𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))
123	121, 122	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ (𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))
124	105, 123	sseldd 3604	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))))
125	124	adantlr 751	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ (𝑋filGen(fi‘(𝐹 ∪ {(𝑋 ∖ 𝑥)}))))
126	119, 125	sseldd 3604	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝑔)
127		simpllr 799	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋))
128		simprl 794	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → 𝑥 ⊆ 𝑋)
129		ufilb 21710	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑔 ∈ (UFil‘𝑋) ∧ 𝑥 ⊆ 𝑋) → (¬ 𝑥 ∈ 𝑔 ↔ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝑔))
130	127, 128, 129	syl2anc 693	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → (¬ 𝑥 ∈ 𝑔 ↔ (𝑋 ∖ 𝑥) ∈ 𝑔))
131	126, 130	mpbird 247	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) ∧ (𝑥 ⊆ 𝑋 ∧ ¬ 𝑥 ∈ 𝐹)) → ¬ 𝑥 ∈ 𝑔)
132	131	expr 643	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) ∧ 𝑥 ⊆ 𝑋) → (¬ 𝑥 ∈ 𝐹 → ¬ 𝑥 ∈ 𝑔))
133	132	con4d 114	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) ∧ 𝑥 ⊆ 𝑋) → (𝑥 ∈ 𝑔 → 𝑥 ∈ 𝐹))
134	133	ex 450	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) → (𝑥 ⊆ 𝑋 → (𝑥 ∈ 𝑔 → 𝑥 ∈ 𝐹)))
135	134	com23 86	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) → (𝑥 ∈ 𝑔 → (𝑥 ⊆ 𝑋 → 𝑥 ∈ 𝐹)))
136	24, 135	mpdd 43	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) → (𝑥 ∈ 𝑔 → 𝑥 ∈ 𝐹))
137	136	ssrdv 3609	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) → 𝑔 ⊆ 𝐹)
138	19, 137	eqssd 3620	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) → 𝐹 = 𝑔)
139		simplr 792	. . . . . 6 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) → 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋))
140	138, 139	eqeltrd 2701	. . . . 5 ⊢ (((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) ∧ ∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔)) → 𝐹 ∈ (UFil‘𝑋))
141	140	ex 450	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) ∧ 𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)) → (∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔) → 𝐹 ∈ (UFil‘𝑋)))
142	141	rexlimdva 3031	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → (∃𝑔 ∈ (UFil‘𝑋)∀𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)(𝐹 ⊆ 𝑓 ↔ 𝑓 = 𝑔) → 𝐹 ∈ (UFil‘𝑋)))
143	13, 142	syl5bi 232	. 2 ⊢ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → (∃!𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)𝐹 ⊆ 𝑓 → 𝐹 ∈ (UFil‘𝑋)))
144	12, 143	impbid2 216	1 ⊢ (𝐹 ∈ (Fil‘𝑋) → (𝐹 ∈ (UFil‘𝑋) ↔ ∃!𝑓 ∈ (UFil‘𝑋)𝐹 ⊆ 𝑓))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 196   ∧ wa 384   ∧ w3a 1037   = wceq 1483   ∈ wcel 1990   ≠ wne 2794  ∀wral 2912  ∃wrex 2913  ∃!wreu 2914  Vcvv 3200   ∖ cdif 3571   ∪ cun 3572   ∩ cin 3573   ⊆ wss 3574  ∅c0 3915  𝒫 cpw 4158  {csn 4177  ‘cfv 5888  (class class class)co 6650  ficfi 8316  fBascfbas 19734  filGencfg 19735  Filcfil 21649  UFilcufil 21703

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949  ax-ac2 9285

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-nel 2898  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-se 5074  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-isom 5897  df-riota 6611  df-ov 6653  df-oprab 6654  df-mpt2 6655  df-rpss 6937  df-om 7066  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-oadd 7564  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-fin 7959  df-fi 8317  df-card 8765  df-ac 8939  df-cda 8990  df-fbas 19743  df-fg 19744  df-fil 21650  df-ufil 21705

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