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Theorem diffitest 6900
Description: If subtracting any set from a finite set gives a finite set, any proposition of the form  -.  ph is decidable. This is not a proof of full excluded middle, but it is close enough to show we won't be able to prove  A  e.  Fin  ->  ( A  \  B
)  e.  Fin. (Contributed by Jim Kingdon, 8-Sep-2021.)
Hypothesis
Ref Expression
diffitest.1  |-  A. a  e.  Fin  A. b ( a  \  b )  e.  Fin
Assertion
Ref Expression
diffitest  |-  ( -. 
ph  \/  -.  -.  ph )
Distinct variable groups:    a, b    ph, b
Allowed substitution hint:    ph( a)

Proof of Theorem diffitest
Dummy variables  x  n  w  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 0ex 4142 . . . . . 6  |-  (/)  e.  _V
2 snfig 6827 . . . . . 6  |-  ( (/)  e.  _V  ->  { (/) }  e.  Fin )
31, 2ax-mp 5 . . . . 5  |-  { (/) }  e.  Fin
4 diffitest.1 . . . . 5  |-  A. a  e.  Fin  A. b ( a  \  b )  e.  Fin
5 difeq1 3258 . . . . . . . 8  |-  ( a  =  { (/) }  ->  ( a  \  b )  =  ( { (/) } 
\  b ) )
65eleq1d 2256 . . . . . . 7  |-  ( a  =  { (/) }  ->  ( ( a  \  b
)  e.  Fin  <->  ( { (/)
}  \  b )  e.  Fin ) )
76albidv 1834 . . . . . 6  |-  ( a  =  { (/) }  ->  ( A. b ( a 
\  b )  e. 
Fin 
<-> 
A. b ( {
(/) }  \  b
)  e.  Fin )
)
87rspcv 2849 . . . . 5  |-  ( {
(/) }  e.  Fin  ->  ( A. a  e. 
Fin  A. b ( a 
\  b )  e. 
Fin  ->  A. b ( {
(/) }  \  b
)  e.  Fin )
)
93, 4, 8mp2 16 . . . 4  |-  A. b
( { (/) }  \ 
b )  e.  Fin
10 rabexg 4158 . . . . . 6  |-  ( {
(/) }  e.  Fin  ->  { x  e.  { (/)
}  |  ph }  e.  _V )
113, 10ax-mp 5 . . . . 5  |-  { x  e.  { (/) }  |  ph }  e.  _V
12 difeq2 3259 . . . . . 6  |-  ( b  =  { x  e. 
{ (/) }  |  ph }  ->  ( { (/) } 
\  b )  =  ( { (/) }  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } ) )
1312eleq1d 2256 . . . . 5  |-  ( b  =  { x  e. 
{ (/) }  |  ph }  ->  ( ( {
(/) }  \  b
)  e.  Fin  <->  ( { (/)
}  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } )  e.  Fin ) )
1411, 13spcv 2843 . . . 4  |-  ( A. b ( { (/) } 
\  b )  e. 
Fin  ->  ( { (/) } 
\  { x  e. 
{ (/) }  |  ph } )  e.  Fin )
159, 14ax-mp 5 . . 3  |-  ( {
(/) }  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } )  e.  Fin
16 isfi 6774 . . 3  |-  ( ( { (/) }  \  {
x  e.  { (/) }  |  ph } )  e.  Fin  <->  E. n  e.  om  ( { (/) } 
\  { x  e. 
{ (/) }  |  ph } )  ~~  n
)
1715, 16mpbi 145 . 2  |-  E. n  e.  om  ( { (/) } 
\  { x  e. 
{ (/) }  |  ph } )  ~~  n
18 0elnn 4630 . . . . 5  |-  ( n  e.  om  ->  (
n  =  (/)  \/  (/)  e.  n
) )
19 breq2 4019 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  (/)  ->  ( ( { (/) }  \  {
x  e.  { (/) }  |  ph } ) 
~~  n  <->  ( { (/)
}  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } )  ~~  (/) ) )
20 en0 6808 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( { (/) }  \  {
x  e.  { (/) }  |  ph } ) 
~~  (/)  <->  ( { (/) } 
\  { x  e. 
{ (/) }  |  ph } )  =  (/) )
2119, 20bitrdi 196 . . . . . . . . 9  |-  ( n  =  (/)  ->  ( ( { (/) }  \  {
x  e.  { (/) }  |  ph } ) 
~~  n  <->  ( { (/)
}  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } )  =  (/) ) )
2221biimpac 298 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( { (/) }  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } ) 
~~  n  /\  n  =  (/) )  ->  ( { (/) }  \  {
x  e.  { (/) }  |  ph } )  =  (/) )
23 rabeq0 3464 . . . . . . . . 9  |-  ( { x  e.  { (/) }  |  -.  ph }  =  (/)  <->  A. x  e.  { (/)
}  -.  -.  ph )
24 notrab 3424 . . . . . . . . . 10  |-  ( {
(/) }  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } )  =  {
x  e.  { (/) }  |  -.  ph }
2524eqeq1i 2195 . . . . . . . . 9  |-  ( ( { (/) }  \  {
x  e.  { (/) }  |  ph } )  =  (/)  <->  { x  e.  { (/)
}  |  -.  ph }  =  (/) )
261snm 3724 . . . . . . . . . 10  |-  E. w  w  e.  { (/) }
27 r19.3rmv 3525 . . . . . . . . . 10  |-  ( E. w  w  e.  { (/)
}  ->  ( -.  -.  ph  <->  A. x  e.  { (/)
}  -.  -.  ph ) )
2826, 27ax-mp 5 . . . . . . . . 9  |-  ( -. 
-.  ph  <->  A. x  e.  { (/)
}  -.  -.  ph )
2923, 25, 283bitr4i 212 . . . . . . . 8  |-  ( ( { (/) }  \  {
x  e.  { (/) }  |  ph } )  =  (/)  <->  -.  -.  ph )
3022, 29sylib 122 . . . . . . 7  |-  ( ( ( { (/) }  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } ) 
~~  n  /\  n  =  (/) )  ->  -.  -.  ph )
3130olcd 735 . . . . . 6  |-  ( ( ( { (/) }  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } ) 
~~  n  /\  n  =  (/) )  ->  ( -.  ph  \/  -.  -.  ph ) )
32 ensym 6794 . . . . . . . 8  |-  ( ( { (/) }  \  {
x  e.  { (/) }  |  ph } ) 
~~  n  ->  n  ~~  ( { (/) }  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } ) )
33 elex2 2765 . . . . . . . 8  |-  ( (/)  e.  n  ->  E. w  w  e.  n )
34 enm 6833 . . . . . . . 8  |-  ( ( n  ~~  ( {
(/) }  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } )  /\  E. w  w  e.  n
)  ->  E. y 
y  e.  ( {
(/) }  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } ) )
3532, 33, 34syl2an 289 . . . . . . 7  |-  ( ( ( { (/) }  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } ) 
~~  n  /\  (/)  e.  n
)  ->  E. y 
y  e.  ( {
(/) }  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } ) )
36 biidd 172 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  y  ->  ( -.  ph  <->  -.  ph ) )
3736elrab 2905 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  e.  { x  e. 
{ (/) }  |  -.  ph }  <->  ( y  e. 
{ (/) }  /\  -.  ph ) )
3837simprbi 275 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  { x  e. 
{ (/) }  |  -.  ph }  ->  -.  ph )
3938orcd 734 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  { x  e. 
{ (/) }  |  -.  ph }  ->  ( -.  ph  \/  -.  -.  ph ) )
4039, 24eleq2s 2282 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  ( { (/) } 
\  { x  e. 
{ (/) }  |  ph } )  ->  ( -.  ph  \/  -.  -.  ph ) )
4140exlimiv 1608 . . . . . . 7  |-  ( E. y  y  e.  ( { (/) }  \  {
x  e.  { (/) }  |  ph } )  ->  ( -.  ph  \/  -.  -.  ph )
)
4235, 41syl 14 . . . . . 6  |-  ( ( ( { (/) }  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } ) 
~~  n  /\  (/)  e.  n
)  ->  ( -.  ph  \/  -.  -.  ph ) )
4331, 42jaodan 798 . . . . 5  |-  ( ( ( { (/) }  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } ) 
~~  n  /\  (
n  =  (/)  \/  (/)  e.  n
) )  ->  ( -.  ph  \/  -.  -.  ph ) )
4418, 43sylan2 286 . . . 4  |-  ( ( ( { (/) }  \  { x  e.  { (/) }  |  ph } ) 
~~  n  /\  n  e.  om )  ->  ( -.  ph  \/  -.  -.  ph ) )
4544ancoms 268 . . 3  |-  ( ( n  e.  om  /\  ( { (/) }  \  {
x  e.  { (/) }  |  ph } ) 
~~  n )  -> 
( -.  ph  \/  -.  -.  ph ) )
4645rexlimiva 2599 . 2  |-  ( E. n  e.  om  ( { (/) }  \  {
x  e.  { (/) }  |  ph } ) 
~~  n  ->  ( -.  ph  \/  -.  -.  ph ) )
4717, 46ax-mp 5 1  |-  ( -. 
ph  \/  -.  -.  ph )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ wo 709   A.wal 1361    = wceq 1363   E.wex 1502    e. wcel 2158   A.wral 2465   E.wrex 2466   {crab 2469   _Vcvv 2749    \ cdif 3138   (/)c0 3434   {csn 3604   class class class wbr 4015   omcom 4601    ~~ cen 6751   Fincfn 6753
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1457  ax-7 1458  ax-gen 1459  ax-ie1 1503  ax-ie2 1504  ax-8 1514  ax-10 1515  ax-11 1516  ax-i12 1517  ax-bndl 1519  ax-4 1520  ax-17 1536  ax-i9 1540  ax-ial 1544  ax-i5r 1545  ax-13 2160  ax-14 2161  ax-ext 2169  ax-sep 4133  ax-nul 4141  ax-pow 4186  ax-pr 4221  ax-un 4445  ax-iinf 4599
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 981  df-tru 1366  df-fal 1369  df-nf 1471  df-sb 1773  df-eu 2039  df-mo 2040  df-clab 2174  df-cleq 2180  df-clel 2183  df-nfc 2318  df-ral 2470  df-rex 2471  df-rab 2474  df-v 2751  df-sbc 2975  df-dif 3143  df-un 3145  df-in 3147  df-ss 3154  df-nul 3435  df-pw 3589  df-sn 3610  df-pr 3611  df-op 3613  df-uni 3822  df-int 3857  df-br 4016  df-opab 4077  df-id 4305  df-suc 4383  df-iom 4602  df-xp 4644  df-rel 4645  df-cnv 4646  df-co 4647  df-dm 4648  df-rn 4649  df-res 4650  df-ima 4651  df-iota 5190  df-fun 5230  df-fn 5231  df-f 5232  df-f1 5233  df-fo 5234  df-f1o 5235  df-fv 5236  df-1o 6430  df-er 6548  df-en 6754  df-fin 6756
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