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Theorem isfinite2 7356
Description: Any set strictly dominated by the class of natural numbers is finite. Sufficiency part of Theorem 42 of [Suppes] p. 151. This theorem does not require the Axiom of Infinity. (Contributed by NM, 24-Apr-2004.)
Assertion
Ref Expression
isfinite2  |-  ( A 
~<  om  ->  A  e.  Fin )

Proof of Theorem isfinite2
Dummy variables  y 
z  w are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 relsdom 7107 . . 3  |-  Rel  ~<
21brrelex2i 4910 . 2  |-  ( A 
~<  om  ->  om  e.  _V )
3 sdomdom 7126 . . . 4  |-  ( A 
~<  om  ->  A  ~<_  om )
4 domeng 7113 . . . 4  |-  ( om  e.  _V  ->  ( A  ~<_  om  <->  E. y ( A 
~~  y  /\  y  C_ 
om ) ) )
53, 4syl5ib 211 . . 3  |-  ( om  e.  _V  ->  ( A  ~<  om  ->  E. y
( A  ~~  y  /\  y  C_  om )
) )
6 ensym 7147 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A 
~~  y  ->  y  ~~  A )
76ad2antrl 709 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  -> 
y  ~~  A )
8 simpl 444 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  ->  A  ~<  om )
9 ensdomtr 7234 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( y  ~~  A  /\  A  ~<  om )  ->  y  ~<  om )
107, 8, 9syl2anc 643 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  -> 
y  ~<  om )
11 sdomnen 7127 . . . . . . . . 9  |-  ( y 
~<  om  ->  -.  y  ~~  om )
1210, 11syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  ->  -.  y  ~~  om )
13 simpr 448 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  ~~  y  /\  y  C_  om )  -> 
y  C_  om )
14 unbnn 7354 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( om  e.  _V  /\  y  C_  om  /\  A. z  e.  om  E. w  e.  y  z  e.  w )  ->  y  ~~  om )
15143expia 1155 . . . . . . . . 9  |-  ( ( om  e.  _V  /\  y  C_  om )  -> 
( A. z  e. 
om  E. w  e.  y  z  e.  w  -> 
y  ~~  om )
)
162, 13, 15syl2an 464 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  -> 
( A. z  e. 
om  E. w  e.  y  z  e.  w  -> 
y  ~~  om )
)
1712, 16mtod 170 . . . . . . 7  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  ->  -.  A. z  e.  om  E. w  e.  y  z  e.  w )
18 rexnal 2708 . . . . . . . . 9  |-  ( E. z  e.  om  -.  E. w  e.  y  z  e.  w  <->  -.  A. z  e.  om  E. w  e.  y  z  e.  w
)
19 omsson 4840 . . . . . . . . . . . . 13  |-  om  C_  On
20 sstr 3348 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( y  C_  om  /\  om  C_  On )  ->  y  C_  On )
2119, 20mpan2 653 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y 
C_  om  ->  y  C_  On )
22 nnord 4844 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( z  e.  om  ->  Ord  z )
23 ssel2 3335 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( y  C_  On  /\  w  e.  y )  ->  w  e.  On )
24 vex 2951 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  w  e. 
_V
2524elon 4582 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( w  e.  On  <->  Ord  w )
2623, 25sylib 189 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( y  C_  On  /\  w  e.  y )  ->  Ord  w )
27 ordtri1 4606 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( Ord  w  /\  Ord  z )  ->  (
w  C_  z  <->  -.  z  e.  w ) )
2826, 27sylan 458 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( y  C_  On  /\  w  e.  y )  /\  Ord  z )  ->  ( w  C_  z 
<->  -.  z  e.  w
) )
2928an32s 780 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( y  C_  On  /\ 
Ord  z )  /\  w  e.  y )  ->  ( w  C_  z  <->  -.  z  e.  w ) )
3029ralbidva 2713 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( y  C_  On  /\  Ord  z )  ->  ( A. w  e.  y  w  C_  z  <->  A. w  e.  y  -.  z  e.  w ) )
31 unissb 4037 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( U. y  C_  z  <->  A. w  e.  y  w  C_  z
)
32 ralnex 2707 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( A. w  e.  y  -.  z  e.  w  <->  -.  E. w  e.  y  z  e.  w )
3332bicomi 194 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( -. 
E. w  e.  y  z  e.  w  <->  A. w  e.  y  -.  z  e.  w )
3430, 31, 333bitr4g 280 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( y  C_  On  /\  Ord  z )  ->  ( U. y  C_  z  <->  -.  E. w  e.  y  z  e.  w ) )
35 ordunisssuc 4675 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( y  C_  On  /\  Ord  z )  ->  ( U. y  C_  z  <->  y  C_  suc  z ) )
3634, 35bitr3d 247 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( y  C_  On  /\  Ord  z )  ->  ( -.  E. w  e.  y  z  e.  w  <->  y  C_  suc  z ) )
3721, 22, 36syl2an 464 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( y  C_  om  /\  z  e.  om )  ->  ( -.  E. w  e.  y  z  e.  w  <->  y  C_  suc  z ) )
38 peano2b 4852 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  e.  om  <->  suc  z  e. 
om )
39 ssnnfi 7319 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( suc  z  e.  om  /\  y  C_  suc  z )  ->  y  e.  Fin )
4038, 39sylanb 459 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( z  e.  om  /\  y  C_  suc  z )  ->  y  e.  Fin )
4140ex 424 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( z  e.  om  ->  (
y  C_  suc  z  -> 
y  e.  Fin )
)
4241adantl 453 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( y  C_  om  /\  z  e.  om )  ->  (
y  C_  suc  z  -> 
y  e.  Fin )
)
4337, 42sylbid 207 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( y  C_  om  /\  z  e.  om )  ->  ( -.  E. w  e.  y  z  e.  w  -> 
y  e.  Fin )
)
4443rexlimdva 2822 . . . . . . . . 9  |-  ( y 
C_  om  ->  ( E. z  e.  om  -.  E. w  e.  y  z  e.  w  ->  y  e.  Fin ) )
4518, 44syl5bir 210 . . . . . . . 8  |-  ( y 
C_  om  ->  ( -. 
A. z  e.  om  E. w  e.  y  z  e.  w  ->  y  e.  Fin ) )
4645ad2antll 710 . . . . . . 7  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  -> 
( -.  A. z  e.  om  E. w  e.  y  z  e.  w  ->  y  e.  Fin )
)
4717, 46mpd 15 . . . . . 6  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  -> 
y  e.  Fin )
48 simprl 733 . . . . . 6  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  ->  A  ~~  y )
49 enfii 7317 . . . . . 6  |-  ( ( y  e.  Fin  /\  A  ~~  y )  ->  A  e.  Fin )
5047, 48, 49syl2anc 643 . . . . 5  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  ->  A  e.  Fin )
5150ex 424 . . . 4  |-  ( A 
~<  om  ->  ( ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om )  ->  A  e.  Fin ) )
5251exlimdv 1646 . . 3  |-  ( A 
~<  om  ->  ( E. y ( A  ~~  y  /\  y  C_  om )  ->  A  e.  Fin )
)
535, 52sylcom 27 . 2  |-  ( om  e.  _V  ->  ( A  ~<  om  ->  A  e. 
Fin ) )
542, 53mpcom 34 1  |-  ( A 
~<  om  ->  A  e.  Fin )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359   E.wex 1550    e. wcel 1725   A.wral 2697   E.wrex 2698   _Vcvv 2948    C_ wss 3312   U.cuni 4007   class class class wbr 4204   Ord word 4572   Oncon0 4573   suc csuc 4575   omcom 4836    ~~ cen 7097    ~<_ cdom 7098    ~< csdm 7099   Fincfn 7100
This theorem is referenced by:  isfiniteg  7358  unfi2  7367  unifi2  7387  axcclem  8326  dirith2  21210  volmeas  24575
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1555  ax-5 1566  ax-17 1626  ax-9 1666  ax-8 1687  ax-13 1727  ax-14 1729  ax-6 1744  ax-7 1749  ax-11 1761  ax-12 1950  ax-ext 2416  ax-sep 4322  ax-nul 4330  ax-pow 4369  ax-pr 4395  ax-un 4692
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1328  df-ex 1551  df-nf 1554  df-sb 1659  df-eu 2284  df-mo 2285  df-clab 2422  df-cleq 2428  df-clel 2431  df-nfc 2560  df-ne 2600  df-ral 2702  df-rex 2703  df-reu 2704  df-rab 2706  df-v 2950  df-sbc 3154  df-csb 3244  df-dif 3315  df-un 3317  df-in 3319  df-ss 3326  df-pss 3328  df-nul 3621  df-if 3732  df-pw 3793  df-sn 3812  df-pr 3813  df-tp 3814  df-op 3815  df-uni 4008  df-int 4043  df-iun 4087  df-br 4205  df-opab 4259  df-mpt 4260  df-tr 4295  df-eprel 4486  df-id 4490  df-po 4495  df-so 4496  df-fr 4533  df-we 4535  df-ord 4576  df-on 4577  df-lim 4578  df-suc 4579  df-om 4837  df-xp 4875  df-rel 4876  df-cnv 4877  df-co 4878  df-dm 4879  df-rn 4880  df-res 4881  df-ima 4882  df-iota 5409  df-fun 5447  df-fn 5448  df-f 5449  df-f1 5450  df-fo 5451  df-f1o 5452  df-fv 5453  df-recs 6624  df-rdg 6659  df-er 6896  df-en 7101  df-dom 7102  df-sdom 7103  df-fin 7104
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