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Theorem trfil1

Description: Conditions for the trace of a filter L to be a filter. (Contributed by FL, 2-Sep-2013) (Revised by Stefan O'Rear, 2-Aug-2015)

Ref Expression
Assertion trfil1 
|- ( ( L e. ( Fil ` Y ) /\ A C_ Y ) -> A = U. ( L |`t A ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 sseqin2 
 |-  ( A C_ Y <-> ( Y i^i A ) = A )
2 1 bilani 
 |-  ( ( L e. ( Fil ` Y ) /\ A C_ Y ) -> ( Y i^i A ) = A )
3 simpl 
 |-  ( ( L e. ( Fil ` Y ) /\ A C_ Y ) -> L e. ( Fil ` Y ) )
4 id 
 |-  ( A C_ Y -> A C_ Y )
5 filtop 
 |-  ( L e. ( Fil ` Y ) -> Y e. L )
6 ssexg 
 |-  ( ( A C_ Y /\ Y e. L ) -> A e. _V )
7 4 5 6 syl2anr 
 |-  ( ( L e. ( Fil ` Y ) /\ A C_ Y ) -> A e. _V )
8 5 adantr 
 |-  ( ( L e. ( Fil ` Y ) /\ A C_ Y ) -> Y e. L )
9 elrestr 
 |-  ( ( L e. ( Fil ` Y ) /\ A e. _V /\ Y e. L ) -> ( Y i^i A ) e. ( L |`t A ) )
10 3 7 8 9 syl3anc 
 |-  ( ( L e. ( Fil ` Y ) /\ A C_ Y ) -> ( Y i^i A ) e. ( L |`t A ) )
11 2 10 eqeltrrd 
 |-  ( ( L e. ( Fil ` Y ) /\ A C_ Y ) -> A e. ( L |`t A ) )
12 elssuni 
 |-  ( A e. ( L |`t A ) -> A C_ U. ( L |`t A ) )
13 11 12 syl 
 |-  ( ( L e. ( Fil ` Y ) /\ A C_ Y ) -> A C_ U. ( L |`t A ) )
14 restsspw 
 |-  ( L |`t A ) C_ ~P A
15 sspwuni 
 |-  ( ( L |`t A ) C_ ~P A <-> U. ( L |`t A ) C_ A )
16 14 15 mpbi 
 |-  U. ( L |`t A ) C_ A
17 16 a1i 
 |-  ( ( L e. ( Fil ` Y ) /\ A C_ Y ) -> U. ( L |`t A ) C_ A )
18 13 17 eqssd 
 |-  ( ( L e. ( Fil ` Y ) /\ A C_ Y ) -> A = U. ( L |`t A ) )