ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  nnregexmid Unicode version

Theorem nnregexmid 4529
Description: If inhabited sets of natural numbers always have minimal elements, excluded middle follows. The argument is essentially the same as regexmid 4445 and the larger lesson is that although natural numbers may behave "non-constructively" even in a constructive set theory (for example see nndceq 6388 or nntri3or 6382), sets of natural numbers are a different animal. (Contributed by Jim Kingdon, 6-Sep-2019.)
Hypothesis
Ref Expression
nnregexmid.1  |-  ( ( x  C_  om  /\  E. y  y  e.  x
)  ->  E. y
( y  e.  x  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  x )
) )
Assertion
Ref Expression
nnregexmid  |-  ( ph  \/  -.  ph )
Distinct variable group:    ph, x, y, z

Proof of Theorem nnregexmid
Dummy variable  w is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ssrab2 3177 . . . 4  |-  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  C_  {
(/) ,  { (/) } }
2 peano1 4503 . . . . 5  |-  (/)  e.  om
3 suc0 4328 . . . . . 6  |-  suc  (/)  =  { (/)
}
4 peano2 4504 . . . . . . 7  |-  ( (/)  e.  om  ->  suc  (/)  e.  om )
52, 4ax-mp 5 . . . . . 6  |-  suc  (/)  e.  om
63, 5eqeltrri 2211 . . . . 5  |-  { (/) }  e.  om
7 prssi 3673 . . . . 5  |-  ( (
(/)  e.  om  /\  { (/)
}  e.  om )  ->  { (/) ,  { (/) } }  C_  om )
82, 6, 7mp2an 422 . . . 4  |-  { (/) ,  { (/) } }  C_  om
91, 8sstri 3101 . . 3  |-  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  C_  om
10 eqid 2137 . . . 4  |-  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  =  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) }
1110regexmidlemm 4442 . . 3  |-  E. y 
y  e.  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }
12 pp0ex 4108 . . . . 5  |-  { (/) ,  { (/) } }  e.  _V
1312rabex 4067 . . . 4  |-  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  e.  _V
14 sseq1 3115 . . . . . 6  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( x  C_  om  <->  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  C_  om ) )
15 eleq2 2201 . . . . . . 7  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( y  e.  x  <->  y  e.  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) } ) )
1615exbidv 1797 . . . . . 6  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( E. y  y  e.  x  <->  E. y  y  e. 
{ w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) )
1714, 16anbi12d 464 . . . . 5  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( ( x  C_  om  /\  E. y  y  e.  x
)  <->  ( { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  C_  om 
/\  E. y  y  e. 
{ w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) ) )
18 eleq2 2201 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( z  e.  x  <->  z  e.  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) } ) )
1918notbid 656 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( -.  z  e.  x  <->  -.  z  e.  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) )
2019imbi2d 229 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  x )  <->  ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) ) )
2120albidv 1796 . . . . . . 7  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  x )  <->  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) ) )
2215, 21anbi12d 464 . . . . . 6  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( ( y  e.  x  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  x )
)  <->  ( y  e. 
{ w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) }  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) ) ) )
2322exbidv 1797 . . . . 5  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( E. y ( y  e.  x  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  x ) )  <->  E. y
( y  e.  {
w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) }  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) ) ) )
2417, 23imbi12d 233 . . . 4  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( ( ( x  C_  om 
/\  E. y  y  e.  x )  ->  E. y
( y  e.  x  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  x )
) )  <->  ( ( { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) }  C_  om  /\  E. y  y  e.  {
w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) } )  ->  E. y ( y  e. 
{ w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) }  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) ) ) ) )
25 nnregexmid.1 . . . 4  |-  ( ( x  C_  om  /\  E. y  y  e.  x
)  ->  E. y
( y  e.  x  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  x )
) )
2613, 24, 25vtocl 2735 . . 3  |-  ( ( { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) }  C_  om 
/\  E. y  y  e. 
{ w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } )  ->  E. y ( y  e.  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) ) )
279, 11, 26mp2an 422 . 2  |-  E. y
( y  e.  {
w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) }  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) )
2810regexmidlem1 4443 . 2  |-  ( E. y ( y  e. 
{ w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) }  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) )  ->  ( ph  \/  -.  ph ) )
2927, 28ax-mp 5 1  |-  ( ph  \/  -.  ph )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 103    \/ wo 697   A.wal 1329    = wceq 1331   E.wex 1468    e. wcel 1480   {crab 2418    C_ wss 3066   (/)c0 3358   {csn 3522   {cpr 3523   suc csuc 4282   omcom 4499
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 2119  ax-sep 4041  ax-nul 4049  ax-pow 4093  ax-pr 4126  ax-un 4350
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 964  df-tru 1334  df-nf 1437  df-sb 1736  df-clab 2124  df-cleq 2130  df-clel 2133  df-nfc 2268  df-ral 2419  df-rex 2420  df-rab 2423  df-v 2683  df-dif 3068  df-un 3070  df-in 3072  df-ss 3079  df-nul 3359  df-pw 3507  df-sn 3528  df-pr 3529  df-uni 3732  df-int 3767  df-suc 4288  df-iom 4500
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator