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

Theorem fnfi 6479
Description: A version of fnex 5436 for finite sets. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Nov-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 24-Jun-2015.)
Assertion
Ref Expression
fnfi ((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) → 𝐹 ∈ Fin)

Proof of Theorem fnfi
Dummy variables 𝑦 𝑧 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fnresdm 5060 . . 3 (𝐹 Fn 𝐴 → (𝐹𝐴) = 𝐹)
21adantr 270 . 2 ((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) → (𝐹𝐴) = 𝐹)
3 reseq2 4656 . . . 4 (𝑤 = ∅ → (𝐹𝑤) = (𝐹 ↾ ∅))
43eleq1d 2151 . . 3 (𝑤 = ∅ → ((𝐹𝑤) ∈ Fin ↔ (𝐹 ↾ ∅) ∈ Fin))
5 reseq2 4656 . . . 4 (𝑤 = 𝑦 → (𝐹𝑤) = (𝐹𝑦))
65eleq1d 2151 . . 3 (𝑤 = 𝑦 → ((𝐹𝑤) ∈ Fin ↔ (𝐹𝑦) ∈ Fin))
7 reseq2 4656 . . . 4 (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → (𝐹𝑤) = (𝐹 ↾ (𝑦 ∪ {𝑧})))
87eleq1d 2151 . . 3 (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → ((𝐹𝑤) ∈ Fin ↔ (𝐹 ↾ (𝑦 ∪ {𝑧})) ∈ Fin))
9 reseq2 4656 . . . 4 (𝑤 = 𝐴 → (𝐹𝑤) = (𝐹𝐴))
109eleq1d 2151 . . 3 (𝑤 = 𝐴 → ((𝐹𝑤) ∈ Fin ↔ (𝐹𝐴) ∈ Fin))
11 res0 4665 . . . . 5 (𝐹 ↾ ∅) = ∅
12 0fin 6441 . . . . 5 ∅ ∈ Fin
1311, 12eqeltri 2155 . . . 4 (𝐹 ↾ ∅) ∈ Fin
1413a1i 9 . . 3 ((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) → (𝐹 ↾ ∅) ∈ Fin)
15 resundi 4674 . . . . 5 (𝐹 ↾ (𝑦 ∪ {𝑧})) = ((𝐹𝑦) ∪ (𝐹 ↾ {𝑧}))
16 simp-4l 508 . . . . . . . 8 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → 𝐹 Fn 𝐴)
17 simplrr 503 . . . . . . . . 9 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → 𝑧 ∈ (𝐴𝑦))
1817eldifad 2994 . . . . . . . 8 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → 𝑧𝐴)
19 fnressn 5402 . . . . . . . 8 ((𝐹 Fn 𝐴𝑧𝐴) → (𝐹 ↾ {𝑧}) = {⟨𝑧, (𝐹𝑧)⟩})
2016, 18, 19syl2anc 403 . . . . . . 7 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → (𝐹 ↾ {𝑧}) = {⟨𝑧, (𝐹𝑧)⟩})
2120uneq2d 3137 . . . . . 6 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → ((𝐹𝑦) ∪ (𝐹 ↾ {𝑧})) = ((𝐹𝑦) ∪ {⟨𝑧, (𝐹𝑧)⟩}))
22 simpr 108 . . . . . . 7 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → (𝐹𝑦) ∈ Fin)
2317elexd 2621 . . . . . . . 8 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → 𝑧 ∈ V)
24 funfvex 5244 . . . . . . . . . 10 ((Fun 𝐹𝑧 ∈ dom 𝐹) → (𝐹𝑧) ∈ V)
2524funfni 5051 . . . . . . . . 9 ((𝐹 Fn 𝐴𝑧𝐴) → (𝐹𝑧) ∈ V)
2616, 18, 25syl2anc 403 . . . . . . . 8 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → (𝐹𝑧) ∈ V)
27 opexg 4012 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ V ∧ (𝐹𝑧) ∈ V) → ⟨𝑧, (𝐹𝑧)⟩ ∈ V)
2823, 26, 27syl2anc 403 . . . . . . 7 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → ⟨𝑧, (𝐹𝑧)⟩ ∈ V)
2917eldifbd 2995 . . . . . . . 8 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → ¬ 𝑧𝑦)
30 opeldmg 4589 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧𝐴 ∧ (𝐹𝑧) ∈ V) → (⟨𝑧, (𝐹𝑧)⟩ ∈ (𝐹𝑦) → 𝑧 ∈ dom (𝐹𝑦)))
3118, 26, 30syl2anc 403 . . . . . . . . . 10 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → (⟨𝑧, (𝐹𝑧)⟩ ∈ (𝐹𝑦) → 𝑧 ∈ dom (𝐹𝑦)))
32 dmres 4681 . . . . . . . . . . 11 dom (𝐹𝑦) = (𝑦 ∩ dom 𝐹)
3332eleq2i 2149 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ dom (𝐹𝑦) ↔ 𝑧 ∈ (𝑦 ∩ dom 𝐹))
3431, 33syl6ib 159 . . . . . . . . 9 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → (⟨𝑧, (𝐹𝑧)⟩ ∈ (𝐹𝑦) → 𝑧 ∈ (𝑦 ∩ dom 𝐹)))
35 elin 3166 . . . . . . . . . 10 (𝑧 ∈ (𝑦 ∩ dom 𝐹) ↔ (𝑧𝑦𝑧 ∈ dom 𝐹))
3635simplbi 268 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ (𝑦 ∩ dom 𝐹) → 𝑧𝑦)
3734, 36syl6 33 . . . . . . . 8 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → (⟨𝑧, (𝐹𝑧)⟩ ∈ (𝐹𝑦) → 𝑧𝑦))
3829, 37mtod 622 . . . . . . 7 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → ¬ ⟨𝑧, (𝐹𝑧)⟩ ∈ (𝐹𝑦))
39 unsnfi 6464 . . . . . . 7 (((𝐹𝑦) ∈ Fin ∧ ⟨𝑧, (𝐹𝑧)⟩ ∈ V ∧ ¬ ⟨𝑧, (𝐹𝑧)⟩ ∈ (𝐹𝑦)) → ((𝐹𝑦) ∪ {⟨𝑧, (𝐹𝑧)⟩}) ∈ Fin)
4022, 28, 38, 39syl3anc 1170 . . . . . 6 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → ((𝐹𝑦) ∪ {⟨𝑧, (𝐹𝑧)⟩}) ∈ Fin)
4121, 40eqeltrd 2159 . . . . 5 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → ((𝐹𝑦) ∪ (𝐹 ↾ {𝑧})) ∈ Fin)
4215, 41syl5eqel 2169 . . . 4 (((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) ∧ (𝐹𝑦) ∈ Fin) → (𝐹 ↾ (𝑦 ∪ {𝑧})) ∈ Fin)
4342ex 113 . . 3 ((((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝑦 ∈ Fin) ∧ (𝑦𝐴𝑧 ∈ (𝐴𝑦))) → ((𝐹𝑦) ∈ Fin → (𝐹 ↾ (𝑦 ∪ {𝑧})) ∈ Fin))
44 simpr 108 . . 3 ((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) → 𝐴 ∈ Fin)
454, 6, 8, 10, 14, 43, 44findcard2sd 6449 . 2 ((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) → (𝐹𝐴) ∈ Fin)
462, 45eqeltrrd 2160 1 ((𝐹 Fn 𝐴𝐴 ∈ Fin) → 𝐹 ∈ Fin)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 102   = wceq 1285  wcel 1434  Vcvv 2610  cdif 2980  cun 2981  cin 2982  wss 2983  c0 3268  {csn 3417  cop 3420  dom cdm 4392  cres 4394   Fn wfn 4948  cfv 4953  Fincfn 6309
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 577  ax-in2 578  ax-io 663  ax-5 1377  ax-7 1378  ax-gen 1379  ax-ie1 1423  ax-ie2 1424  ax-8 1436  ax-10 1437  ax-11 1438  ax-i12 1439  ax-bndl 1440  ax-4 1441  ax-13 1445  ax-14 1446  ax-17 1460  ax-i9 1464  ax-ial 1468  ax-i5r 1469  ax-ext 2065  ax-coll 3914  ax-sep 3917  ax-nul 3925  ax-pow 3969  ax-pr 3993  ax-un 4217  ax-setind 4309  ax-iinf 4358
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-dc 777  df-3or 921  df-3an 922  df-tru 1288  df-fal 1291  df-nf 1391  df-sb 1688  df-eu 1946  df-mo 1947  df-clab 2070  df-cleq 2076  df-clel 2079  df-nfc 2212  df-ne 2250  df-ral 2358  df-rex 2359  df-reu 2360  df-rab 2362  df-v 2612  df-sbc 2826  df-csb 2919  df-dif 2985  df-un 2987  df-in 2989  df-ss 2996  df-nul 3269  df-if 3370  df-pw 3403  df-sn 3423  df-pr 3424  df-op 3426  df-uni 3623  df-int 3658  df-iun 3701  df-br 3807  df-opab 3861  df-mpt 3862  df-tr 3897  df-id 4077  df-iord 4150  df-on 4152  df-suc 4155  df-iom 4361  df-xp 4398  df-rel 4399  df-cnv 4400  df-co 4401  df-dm 4402  df-rn 4403  df-res 4404  df-ima 4405  df-iota 4918  df-fun 4955  df-fn 4956  df-f 4957  df-f1 4958  df-fo 4959  df-f1o 4960  df-fv 4961  df-1o 6086  df-er 6194  df-en 6310  df-fin 6312
This theorem is referenced by:  fundmfibi  6481  fihashf1rn  9849  fihashfn  9860
  Copyright terms: Public domain W3C validator