s ∪ ⋂ i, A i = ⋂ i, (A i ∪ s)

Demostrar con Lean4 que
\[ s ∪ ⋂_i A_i = ⋂_i (A_i ∪ s) \]

Para ello, completar la siguiente teoría de Lean4:

1. Demostración en lenguaje natural

Tenemos que demostrar que para todo \(x\),
\[ x ∈ s ∪ ⋂_i A_i ↔ x ∈ ⋂_i (A i ∪ s) \]
Lo haremos mediante la siguiente cadena de equivalencias
\begin{align}
x ∈ s ∪ ⋂_i A_i &↔ x ∈ s ∨ x ∈ ⋂_i A_i \\
&↔ x ∈ s ∨ (∀ i)[x ∈ A_i] \\
&↔ (∀ i)[x ∈ s ∨ x ∈ A_i] \\
&↔ (∀ i)[x ∈ A_i ∨ x ∈ s] \\
&↔ (∀ i)[x ∈ A_i ∪ s] \\
&↔ x ∈ ⋂_i (A_i ∪ s)
\end{align}

2. Demostraciones con Lean4

Se puede interactuar con las demostraciones anteriores en Lean 4 Web.

3. Demostraciones con Isabelle/HOL

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