Theorem ssfiexmid 6770

Description: If any subset of a finite set is finite, excluded middle follows. One direction of Theorem 2.1 of [Bauer], p. 485. (Contributed by Jim Kingdon, 19-May-2020.)

Hypothesis

Ref	Expression
ssfiexmid.1	⊢ ∀𝑥∀𝑦((𝑥 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝑥) → 𝑦 ∈ Fin)

Assertion

Ref	Expression
ssfiexmid	⊢ (𝜑 ∨ ¬ 𝜑)

Distinct variable group:   𝜑,𝑥,𝑦

Proof of Theorem ssfiexmid

Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		0ex 4055	. . . 4 ⊢ ∅ ∈ V
2		snfig 6708	. . . 4 ⊢ (∅ ∈ V → {∅} ∈ Fin)
3	1, 2	ax-mp 5	. . 3 ⊢ {∅} ∈ Fin
4		ssrab2 3182	. . 3 ⊢ {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} ⊆ {∅}
5		ssfiexmid.1	. . . . 5 ⊢ ∀𝑥∀𝑦((𝑥 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝑥) → 𝑦 ∈ Fin)
6		p0ex 4112	. . . . . 6 ⊢ {∅} ∈ V
7		eleq1 2202	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = {∅} → (𝑥 ∈ Fin ↔ {∅} ∈ Fin))
8		sseq2 3121	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = {∅} → (𝑦 ⊆ 𝑥 ↔ 𝑦 ⊆ {∅}))
9	7, 8	anbi12d 464	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = {∅} → ((𝑥 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝑥) ↔ ({∅} ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ {∅})))
10	9	imbi1d 230	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = {∅} → (((𝑥 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝑥) → 𝑦 ∈ Fin) ↔ (({∅} ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ {∅}) → 𝑦 ∈ Fin)))
11	10	albidv 1796	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = {∅} → (∀𝑦((𝑥 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝑥) → 𝑦 ∈ Fin) ↔ ∀𝑦(({∅} ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ {∅}) → 𝑦 ∈ Fin)))
12	6, 11	spcv 2779	. . . . 5 ⊢ (∀𝑥∀𝑦((𝑥 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝑥) → 𝑦 ∈ Fin) → ∀𝑦(({∅} ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ {∅}) → 𝑦 ∈ Fin))
13	5, 12	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ ∀𝑦(({∅} ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ {∅}) → 𝑦 ∈ Fin)
14	6	rabex 4072	. . . . 5 ⊢ {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} ∈ V
15		sseq1 3120	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} → (𝑦 ⊆ {∅} ↔ {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} ⊆ {∅}))
16	15	anbi2d 459	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} → (({∅} ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ {∅}) ↔ ({∅} ∈ Fin ∧ {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} ⊆ {∅})))
17		eleq1 2202	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} → (𝑦 ∈ Fin ↔ {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} ∈ Fin))
18	16, 17	imbi12d 233	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} → ((({∅} ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ {∅}) → 𝑦 ∈ Fin) ↔ (({∅} ∈ Fin ∧ {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} ⊆ {∅}) → {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} ∈ Fin)))
19	14, 18	spcv 2779	. . . 4 ⊢ (∀𝑦(({∅} ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ {∅}) → 𝑦 ∈ Fin) → (({∅} ∈ Fin ∧ {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} ⊆ {∅}) → {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} ∈ Fin))
20	13, 19	ax-mp 5	. . 3 ⊢ (({∅} ∈ Fin ∧ {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} ⊆ {∅}) → {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} ∈ Fin)
21	3, 4, 20	mp2an 422	. 2 ⊢ {𝑧 ∈ {∅} ∣ 𝜑} ∈ Fin
22	21	ssfilem 6769	1 ⊢ (𝜑 ∨ ¬ 𝜑)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ∨ wo 697  ∀wal 1329   = wceq 1331   ∈ wcel 1480  {crab 2420  Vcvv 2686   ⊆ wss 3071  ∅c0 3363  {csn 3527  Fincfn 6634

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-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-fal 1337  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-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  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-br 3930  df-opab 3990  df-id 4215  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-1o 6313  df-er 6429  df-en 6635  df-fin 6637

This theorem is referenced by:  infiexmid  6771