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Theorem diffifi 6381
Description: Subtracting one finite set from another produces a finite set. (Contributed by Jim Kingdon, 8-Sep-2021.)
Assertion
Ref Expression
diffifi ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵𝐴) → (𝐴𝐵) ∈ Fin)

Proof of Theorem diffifi
Dummy variables 𝑤 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simp2 916 . 2 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵𝐴) → 𝐵 ∈ Fin)
2 simp1 915 . 2 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵𝐴) → 𝐴 ∈ Fin)
3 simp3 917 . 2 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵𝐴) → 𝐵𝐴)
4 sseq1 2993 . . . . . 6 (𝑤 = ∅ → (𝑤𝐴 ↔ ∅ ⊆ 𝐴))
54anbi2d 445 . . . . 5 (𝑤 = ∅ → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤𝐴) ↔ (𝐴 ∈ Fin ∧ ∅ ⊆ 𝐴)))
6 difeq2 3083 . . . . . 6 (𝑤 = ∅ → (𝐴𝑤) = (𝐴 ∖ ∅))
76eleq1d 2122 . . . . 5 (𝑤 = ∅ → ((𝐴𝑤) ∈ Fin ↔ (𝐴 ∖ ∅) ∈ Fin))
85, 7imbi12d 227 . . . 4 (𝑤 = ∅ → (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤𝐴) → (𝐴𝑤) ∈ Fin) ↔ ((𝐴 ∈ Fin ∧ ∅ ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ ∅) ∈ Fin)))
9 sseq1 2993 . . . . . 6 (𝑤 = 𝑦 → (𝑤𝐴𝑦𝐴))
109anbi2d 445 . . . . 5 (𝑤 = 𝑦 → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤𝐴) ↔ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴)))
11 difeq2 3083 . . . . . 6 (𝑤 = 𝑦 → (𝐴𝑤) = (𝐴𝑦))
1211eleq1d 2122 . . . . 5 (𝑤 = 𝑦 → ((𝐴𝑤) ∈ Fin ↔ (𝐴𝑦) ∈ Fin))
1310, 12imbi12d 227 . . . 4 (𝑤 = 𝑦 → (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤𝐴) → (𝐴𝑤) ∈ Fin) ↔ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)))
14 sseq1 2993 . . . . . 6 (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → (𝑤𝐴 ↔ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴))
1514anbi2d 445 . . . . 5 (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤𝐴) ↔ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)))
16 difeq2 3083 . . . . . 6 (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → (𝐴𝑤) = (𝐴 ∖ (𝑦 ∪ {𝑧})))
1716eleq1d 2122 . . . . 5 (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → ((𝐴𝑤) ∈ Fin ↔ (𝐴 ∖ (𝑦 ∪ {𝑧})) ∈ Fin))
1815, 17imbi12d 227 . . . 4 (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤𝐴) → (𝐴𝑤) ∈ Fin) ↔ ((𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ (𝑦 ∪ {𝑧})) ∈ Fin)))
19 sseq1 2993 . . . . . 6 (𝑤 = 𝐵 → (𝑤𝐴𝐵𝐴))
2019anbi2d 445 . . . . 5 (𝑤 = 𝐵 → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤𝐴) ↔ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝐴)))
21 difeq2 3083 . . . . . 6 (𝑤 = 𝐵 → (𝐴𝑤) = (𝐴𝐵))
2221eleq1d 2122 . . . . 5 (𝑤 = 𝐵 → ((𝐴𝑤) ∈ Fin ↔ (𝐴𝐵) ∈ Fin))
2320, 22imbi12d 227 . . . 4 (𝑤 = 𝐵 → (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤𝐴) → (𝐴𝑤) ∈ Fin) ↔ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝐴) → (𝐴𝐵) ∈ Fin)))
24 dif0 3321 . . . . . . 7 (𝐴 ∖ ∅) = 𝐴
2524eleq1i 2119 . . . . . 6 ((𝐴 ∖ ∅) ∈ Fin ↔ 𝐴 ∈ Fin)
2625biimpri 128 . . . . 5 (𝐴 ∈ Fin → (𝐴 ∖ ∅) ∈ Fin)
2726adantr 265 . . . 4 ((𝐴 ∈ Fin ∧ ∅ ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ ∅) ∈ Fin)
28 difun1 3224 . . . . . 6 (𝐴 ∖ (𝑦 ∪ {𝑧})) = ((𝐴𝑦) ∖ {𝑧})
29 simprl 491 . . . . . . . 8 ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝐴 ∈ Fin)
30 simprr 492 . . . . . . . . 9 ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)
3130unssad 3147 . . . . . . . 8 ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑦𝐴)
32 simplr 490 . . . . . . . 8 ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin))
3329, 31, 32mp2and 417 . . . . . . 7 ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)
34 vsnid 3430 . . . . . . . . . 10 𝑧 ∈ {𝑧}
35 simprr 492 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑦 ∈ Fin ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)
3635unssbd 3148 . . . . . . . . . . 11 (((𝑦 ∈ Fin ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → {𝑧} ⊆ 𝐴)
3736sseld 2971 . . . . . . . . . 10 (((𝑦 ∈ Fin ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝑧 ∈ {𝑧} → 𝑧𝐴))
3834, 37mpi 15 . . . . . . . . 9 (((𝑦 ∈ Fin ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑧𝐴)
3938adantllr 458 . . . . . . . 8 ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑧𝐴)
40 simpllr 494 . . . . . . . 8 ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → ¬ 𝑧𝑦)
4139, 40eldifd 2955 . . . . . . 7 ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑧 ∈ (𝐴𝑦))
42 diffisn 6380 . . . . . . 7 (((𝐴𝑦) ∈ Fin ∧ 𝑧 ∈ (𝐴𝑦)) → ((𝐴𝑦) ∖ {𝑧}) ∈ Fin)
4333, 41, 42syl2anc 397 . . . . . 6 ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → ((𝐴𝑦) ∖ {𝑧}) ∈ Fin)
4428, 43syl5eqel 2140 . . . . 5 ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝐴 ∖ (𝑦 ∪ {𝑧})) ∈ Fin)
4544exp31 350 . . . 4 ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧𝑦) → (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦𝐴) → (𝐴𝑦) ∈ Fin) → ((𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ (𝑦 ∪ {𝑧})) ∈ Fin)))
468, 13, 18, 23, 27, 45findcard2s 6377 . . 3 (𝐵 ∈ Fin → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝐴) → (𝐴𝐵) ∈ Fin))
4746imp 119 . 2 ((𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝐴)) → (𝐴𝐵) ∈ Fin)
481, 2, 3, 47syl12anc 1144 1 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵𝐴) → (𝐴𝐵) ∈ Fin)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 101  w3a 896   = wceq 1259  wcel 1409  cdif 2941  cun 2942  wss 2944  c0 3251  {csn 3402  Fincfn 6251
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 103  ax-ia2 104  ax-ia3 105  ax-in1 554  ax-in2 555  ax-io 640  ax-5 1352  ax-7 1353  ax-gen 1354  ax-ie1 1398  ax-ie2 1399  ax-8 1411  ax-10 1412  ax-11 1413  ax-i12 1414  ax-bndl 1415  ax-4 1416  ax-13 1420  ax-14 1421  ax-17 1435  ax-i9 1439  ax-ial 1443  ax-i5r 1444  ax-ext 2038  ax-coll 3899  ax-sep 3902  ax-nul 3910  ax-pow 3954  ax-pr 3971  ax-un 4197  ax-setind 4289  ax-iinf 4338
This theorem depends on definitions:  df-bi 114  df-dc 754  df-3or 897  df-3an 898  df-tru 1262  df-fal 1265  df-nf 1366  df-sb 1662  df-eu 1919  df-mo 1920  df-clab 2043  df-cleq 2049  df-clel 2052  df-nfc 2183  df-ne 2221  df-ral 2328  df-rex 2329  df-reu 2330  df-rab 2332  df-v 2576  df-sbc 2787  df-csb 2880  df-dif 2947  df-un 2949  df-in 2951  df-ss 2958  df-nul 3252  df-if 3359  df-pw 3388  df-sn 3408  df-pr 3409  df-op 3411  df-uni 3608  df-int 3643  df-iun 3686  df-br 3792  df-opab 3846  df-mpt 3847  df-tr 3882  df-id 4057  df-iord 4130  df-on 4132  df-suc 4135  df-iom 4341  df-xp 4378  df-rel 4379  df-cnv 4380  df-co 4381  df-dm 4382  df-rn 4383  df-res 4384  df-ima 4385  df-iota 4894  df-fun 4931  df-fn 4932  df-f 4933  df-f1 4934  df-fo 4935  df-f1o 4936  df-fv 4937  df-er 6136  df-en 6252  df-fin 6254
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