Theorem isinfinf 6791

Description: An infinite set contains subsets of arbitrarily large finite cardinality. (Contributed by Jim Kingdon, 15-Jun-2022.)

Assertion

Ref	Expression
isinfinf	|- ( om ~<_ A -> A. n e. om E. x ( x C_ A /\ x ~~ n ) )

Distinct variable group:   A, n, x

Proof of Theorem isinfinf

Dummy variable f is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		brdomi 6643	. . . 4 |- ( om ~<_ A -> E. f f : om -1-1-> A )
2	1	adantr 274	. . 3 |- ( ( om ~<_ A /\ n e. om ) -> E. f f : om -1-1-> A )
3		vex 2689	. . . . 5 |- f e. _V
4		imaexg 4893	. . . . 5 |- ( f e. _V -> ( f " n ) e. _V )
5	3, 4	ax-mp 5	. . . 4 |- ( f " n ) e. _V
6		imassrn 4892	. . . . . 6 |- ( f " n ) C_ ran f
7		simpr 109	. . . . . . 7 |- ( ( ( om ~<_ A /\ n e. om ) /\ f : om -1-1-> A ) -> f : om -1-1-> A )
8		f1f 5328	. . . . . . 7 |- ( f : om -1-1-> A -> f : om --> A )
9		frn 5281	. . . . . . 7 |- ( f : om --> A -> ran f C_ A )
10	7, 8, 9	3syl 17	. . . . . 6 |- ( ( ( om ~<_ A /\ n e. om ) /\ f : om -1-1-> A ) -> ran f C_ A )
11	6, 10	sstrid 3108	. . . . 5 |- ( ( ( om ~<_ A /\ n e. om ) /\ f : om -1-1-> A ) -> ( f " n ) C_ A )
12		ordom 4520	. . . . . . . 8 |- Ord om
13		ordelss 4301	. . . . . . . 8 |- ( ( Ord om /\ n e. om ) -> n C_ om )
14	12, 13	mpan 420	. . . . . . 7 |- ( n e. om -> n C_ om )
15	14	ad2antlr 480	. . . . . 6 |- ( ( ( om ~<_ A /\ n e. om ) /\ f : om -1-1-> A ) -> n C_ om )
16		simplr 519	. . . . . 6 |- ( ( ( om ~<_ A /\ n e. om ) /\ f : om -1-1-> A ) -> n e. om )
17		f1imaeng 6686	. . . . . 6 |- ( ( f : om -1-1-> A /\ n C_ om /\ n e. om ) -> ( f " n ) ~~ n )
18	7, 15, 16, 17	syl3anc 1216	. . . . 5 |- ( ( ( om ~<_ A /\ n e. om ) /\ f : om -1-1-> A ) -> ( f " n ) ~~ n )
19	11, 18	jca 304	. . . 4 |- ( ( ( om ~<_ A /\ n e. om ) /\ f : om -1-1-> A ) -> ( ( f " n ) C_ A /\ ( f " n ) ~~ n ) )
20		sseq1 3120	. . . . . 6 |- ( x = ( f " n ) -> ( x C_ A <-> ( f " n ) C_ A ) )
21		breq1 3932	. . . . . 6 |- ( x = ( f " n ) -> ( x ~~ n <-> ( f " n ) ~~ n ) )
22	20, 21	anbi12d 464	. . . . 5 |- ( x = ( f " n ) -> ( ( x C_ A /\ x ~~ n ) <-> ( ( f " n ) C_ A /\ ( f " n ) ~~ n ) ) )
23	22	spcegv 2774	. . . 4 |- ( ( f " n ) e. _V -> ( ( ( f " n ) C_ A /\ ( f " n ) ~~ n ) -> E. x ( x C_ A /\ x ~~ n ) ) )
24	5, 19, 23	mpsyl 65	. . 3 |- ( ( ( om ~<_ A /\ n e. om ) /\ f : om -1-1-> A ) -> E. x ( x C_ A /\ x ~~ n ) )
25	2, 24	exlimddv 1870	. 2 |- ( ( om ~<_ A /\ n e. om ) -> E. x ( x C_ A /\ x ~~ n ) )
26	25	ralrimiva 2505	1 |- ( om ~<_ A -> A. n e. om E. x ( x C_ A /\ x ~~ n ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   = wceq 1331   E.wex 1468   e. wcel 1480   A.wral 2416   _Vcvv 2686   C_ wss 3071   class class class wbr 3929   Ord word 4284   omcom 4504   ran crn 4540   "cima 4542   -->wf 5119   -1-1->wf1 5120   ~~ cen 6632   ~<_ cdom 6633

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-coll 4043  ax-sep 4046  ax-nul 4054  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-iinf 4502

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 964  df-tru 1334  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ral 2421  df-rex 2422  df-reu 2423  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-nul 3364  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-int 3772  df-iun 3815  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-tr 4027  df-id 4215  df-iord 4288  df-suc 4293  df-iom 4505  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-f1 5128  df-fo 5129  df-f1o 5130  df-fv 5131  df-er 6429  df-en 6635  df-dom 6636

This theorem is referenced by: (None)