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Theorem fictb 8928
Description: A set is countable iff its collection of finite intersections is countable. (Contributed by Jeff Hankins, 24-Aug-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 17-May-2015.)
Assertion
Ref Expression
fictb (𝐴𝐵 → (𝐴 ≼ ω ↔ (fi‘𝐴) ≼ ω))

Proof of Theorem fictb
Dummy variables 𝑥 𝑓 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 brdomi 7830 . . . . 5 (𝐴 ≼ ω → ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1→ω)
21adantl 480 . . . 4 ((𝐴𝐵𝐴 ≼ ω) → ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1→ω)
3 reldom 7825 . . . . . 6 Rel ≼
43brrelex2i 5073 . . . . 5 (𝐴 ≼ ω → ω ∈ V)
5 omelon2 6947 . . . . . . . . . . 11 (ω ∈ V → ω ∈ On)
65ad2antlr 758 . . . . . . . . . 10 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → ω ∈ On)
7 pwexg 4771 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴𝐵 → 𝒫 𝐴 ∈ V)
87ad2antrr 757 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → 𝒫 𝐴 ∈ V)
9 inex1g 4724 . . . . . . . . . . . . 13 (𝒫 𝐴 ∈ V → (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∈ V)
108, 9syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∈ V)
11 difss 3698 . . . . . . . . . . . 12 ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ⊆ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)
12 ssdomg 7865 . . . . . . . . . . . 12 ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∈ V → (((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ⊆ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) → ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ≼ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)))
1310, 11, 12mpisyl 21 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ≼ (𝒫 𝐴 ∩ Fin))
14 f1f1orn 6046 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑓:𝐴1-1→ω → 𝑓:𝐴1-1-onto→ran 𝑓)
1514adantl 480 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → 𝑓:𝐴1-1-onto→ran 𝑓)
16 f1opwfi 8131 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑓:𝐴1-1-onto→ran 𝑓 → (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ (𝑓𝑥)):(𝒫 𝐴 ∩ Fin)–1-1-onto→(𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin))
1715, 16syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ (𝑓𝑥)):(𝒫 𝐴 ∩ Fin)–1-1-onto→(𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin))
18 f1oeng 7838 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∈ V ∧ (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ (𝑓𝑥)):(𝒫 𝐴 ∩ Fin)–1-1-onto→(𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin)) → (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ≈ (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin))
1910, 17, 18syl2anc 690 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ≈ (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin))
20 pwexg 4771 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (ω ∈ V → 𝒫 ω ∈ V)
2120ad2antlr 758 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → 𝒫 ω ∈ V)
22 inex1g 4724 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝒫 ω ∈ V → (𝒫 ω ∩ Fin) ∈ V)
2321, 22syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → (𝒫 ω ∩ Fin) ∈ V)
24 f1f 5999 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑓:𝐴1-1→ω → 𝑓:𝐴⟶ω)
2524adantl 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → 𝑓:𝐴⟶ω)
26 frn 5952 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑓:𝐴⟶ω → ran 𝑓 ⊆ ω)
2725, 26syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → ran 𝑓 ⊆ ω)
28 sspwb 4838 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (ran 𝑓 ⊆ ω ↔ 𝒫 ran 𝑓 ⊆ 𝒫 ω)
2927, 28sylib 206 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → 𝒫 ran 𝑓 ⊆ 𝒫 ω)
30 ssrin 3799 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝒫 ran 𝑓 ⊆ 𝒫 ω → (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ⊆ (𝒫 ω ∩ Fin))
3129, 30syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ⊆ (𝒫 ω ∩ Fin))
32 ssdomg 7865 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝒫 ω ∩ Fin) ∈ V → ((𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ⊆ (𝒫 ω ∩ Fin) → (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ≼ (𝒫 ω ∩ Fin)))
3323, 31, 32sylc 62 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ≼ (𝒫 ω ∩ Fin))
34 sneq 4134 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑓 = 𝑧 → {𝑓} = {𝑧})
35 pweq 4110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (𝑓 = 𝑧 → 𝒫 𝑓 = 𝒫 𝑧)
3634, 35xpeq12d 5054 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑓 = 𝑧 → ({𝑓} × 𝒫 𝑓) = ({𝑧} × 𝒫 𝑧))
3736cbviunv 4489 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 𝑓𝑥 ({𝑓} × 𝒫 𝑓) = 𝑧𝑥 ({𝑧} × 𝒫 𝑧)
38 iuneq1 4464 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑥 = 𝑦 𝑧𝑥 ({𝑧} × 𝒫 𝑧) = 𝑧𝑦 ({𝑧} × 𝒫 𝑧))
3937, 38syl5eq 2655 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 = 𝑦 𝑓𝑥 ({𝑓} × 𝒫 𝑓) = 𝑧𝑦 ({𝑧} × 𝒫 𝑧))
4039fveq2d 6092 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑦 → (card‘ 𝑓𝑥 ({𝑓} × 𝒫 𝑓)) = (card‘ 𝑧𝑦 ({𝑧} × 𝒫 𝑧)))
4140cbvmptv 4672 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ↦ (card‘ 𝑓𝑥 ({𝑓} × 𝒫 𝑓))) = (𝑦 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ↦ (card‘ 𝑧𝑦 ({𝑧} × 𝒫 𝑧)))
4241ackbij1 8921 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ↦ (card‘ 𝑓𝑥 ({𝑓} × 𝒫 𝑓))):(𝒫 ω ∩ Fin)–1-1-onto→ω
43 f1oeng 7838 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝒫 ω ∩ Fin) ∈ V ∧ (𝑥 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ↦ (card‘ 𝑓𝑥 ({𝑓} × 𝒫 𝑓))):(𝒫 ω ∩ Fin)–1-1-onto→ω) → (𝒫 ω ∩ Fin) ≈ ω)
4423, 42, 43sylancl 692 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → (𝒫 ω ∩ Fin) ≈ ω)
45 domentr 7879 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ≼ (𝒫 ω ∩ Fin) ∧ (𝒫 ω ∩ Fin) ≈ ω) → (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ≼ ω)
4633, 44, 45syl2anc 690 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ≼ ω)
47 endomtr 7878 . . . . . . . . . . . 12 (((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ≈ (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ∧ (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ≼ ω) → (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ≼ ω)
4819, 46, 47syl2anc 690 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ≼ ω)
49 domtr 7873 . . . . . . . . . . 11 ((((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ≼ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∧ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ≼ ω) → ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ≼ ω)
5013, 48, 49syl2anc 690 . . . . . . . . . 10 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ≼ ω)
51 ondomen 8721 . . . . . . . . . 10 ((ω ∈ On ∧ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ≼ ω) → ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∈ dom card)
526, 50, 51syl2anc 690 . . . . . . . . 9 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∈ dom card)
53 eqid 2609 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↦ 𝑦) = (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↦ 𝑦)
5453fifo 8199 . . . . . . . . . 10 (𝐴𝐵 → (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↦ 𝑦):((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})–onto→(fi‘𝐴))
5554ad2antrr 757 . . . . . . . . 9 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↦ 𝑦):((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})–onto→(fi‘𝐴))
56 fodomnum 8741 . . . . . . . . 9 (((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∈ dom card → ((𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↦ 𝑦):((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})–onto→(fi‘𝐴) → (fi‘𝐴) ≼ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})))
5752, 55, 56sylc 62 . . . . . . . 8 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → (fi‘𝐴) ≼ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}))
58 domtr 7873 . . . . . . . 8 (((fi‘𝐴) ≼ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ≼ ω) → (fi‘𝐴) ≼ ω)
5957, 50, 58syl2anc 690 . . . . . . 7 (((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴1-1→ω) → (fi‘𝐴) ≼ ω)
6059ex 448 . . . . . 6 ((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) → (𝑓:𝐴1-1→ω → (fi‘𝐴) ≼ ω))
6160exlimdv 1847 . . . . 5 ((𝐴𝐵 ∧ ω ∈ V) → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1→ω → (fi‘𝐴) ≼ ω))
624, 61sylan2 489 . . . 4 ((𝐴𝐵𝐴 ≼ ω) → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1→ω → (fi‘𝐴) ≼ ω))
632, 62mpd 15 . . 3 ((𝐴𝐵𝐴 ≼ ω) → (fi‘𝐴) ≼ ω)
6463ex 448 . 2 (𝐴𝐵 → (𝐴 ≼ ω → (fi‘𝐴) ≼ ω))
65 fvex 6098 . . . 4 (fi‘𝐴) ∈ V
66 ssfii 8186 . . . 4 (𝐴𝐵𝐴 ⊆ (fi‘𝐴))
67 ssdomg 7865 . . . 4 ((fi‘𝐴) ∈ V → (𝐴 ⊆ (fi‘𝐴) → 𝐴 ≼ (fi‘𝐴)))
6865, 66, 67mpsyl 65 . . 3 (𝐴𝐵𝐴 ≼ (fi‘𝐴))
69 domtr 7873 . . . 4 ((𝐴 ≼ (fi‘𝐴) ∧ (fi‘𝐴) ≼ ω) → 𝐴 ≼ ω)
7069ex 448 . . 3 (𝐴 ≼ (fi‘𝐴) → ((fi‘𝐴) ≼ ω → 𝐴 ≼ ω))
7168, 70syl 17 . 2 (𝐴𝐵 → ((fi‘𝐴) ≼ ω → 𝐴 ≼ ω))
7264, 71impbid 200 1 (𝐴𝐵 → (𝐴 ≼ ω ↔ (fi‘𝐴) ≼ ω))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 194  wa 382  wex 1694  wcel 1976  Vcvv 3172  cdif 3536  cin 3538  wss 3539  c0 3873  𝒫 cpw 4107  {csn 4124   cint 4404   ciun 4449   class class class wbr 4577  cmpt 4637   × cxp 5026  dom cdm 5028  ran crn 5029  cima 5031  Oncon0 5626  wf 5786  1-1wf1 5787  ontowfo 5788  1-1-ontowf1o 5789  cfv 5790  ωcom 6935  cen 7816  cdom 7817  Fincfn 7819  ficfi 8177  cardccrd 8622
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1712  ax-4 1727  ax-5 1826  ax-6 1874  ax-7 1921  ax-8 1978  ax-9 1985  ax-10 2005  ax-11 2020  ax-12 2033  ax-13 2233  ax-ext 2589  ax-rep 4693  ax-sep 4703  ax-nul 4712  ax-pow 4764  ax-pr 4828  ax-un 6825
This theorem depends on definitions:  df-bi 195  df-or 383  df-an 384  df-3or 1031  df-3an 1032  df-tru 1477  df-ex 1695  df-nf 1700  df-sb 1867  df-eu 2461  df-mo 2462  df-clab 2596  df-cleq 2602  df-clel 2605  df-nfc 2739  df-ne 2781  df-ral 2900  df-rex 2901  df-reu 2902  df-rmo 2903  df-rab 2904  df-v 3174  df-sbc 3402  df-csb 3499  df-dif 3542  df-un 3544  df-in 3546  df-ss 3553  df-pss 3555  df-nul 3874  df-if 4036  df-pw 4109  df-sn 4125  df-pr 4127  df-tp 4129  df-op 4131  df-uni 4367  df-int 4405  df-iun 4451  df-br 4578  df-opab 4638  df-mpt 4639  df-tr 4675  df-eprel 4939  df-id 4943  df-po 4949  df-so 4950  df-fr 4987  df-se 4988  df-we 4989  df-xp 5034  df-rel 5035  df-cnv 5036  df-co 5037  df-dm 5038  df-rn 5039  df-res 5040  df-ima 5041  df-pred 5583  df-ord 5629  df-on 5630  df-lim 5631  df-suc 5632  df-iota 5754  df-fun 5792  df-fn 5793  df-f 5794  df-f1 5795  df-fo 5796  df-f1o 5797  df-fv 5798  df-isom 5799  df-riota 6489  df-ov 6530  df-oprab 6531  df-mpt2 6532  df-om 6936  df-1st 7037  df-2nd 7038  df-wrecs 7272  df-recs 7333  df-rdg 7371  df-1o 7425  df-2o 7426  df-oadd 7429  df-er 7607  df-map 7724  df-en 7820  df-dom 7821  df-sdom 7822  df-fin 7823  df-fi 8178  df-card 8626  df-acn 8629  df-cda 8851
This theorem is referenced by:  2ndcsb  21010
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