Theorem nnnninfen 16346

Description: Equinumerosity of the natural numbers and ℕ_∞ is equivalent to the Limited Principle of Omniscience (LPO). Remark in Section 1.1 of [Pradic2025], p. 2. (Contributed by Jim Kingdon, 8-Jul-2025.)

Assertion

Ref	Expression
nnnninfen	|- ( om ~~ ℕ∞ <-> om e. Omni )

Proof of Theorem nnnninfen

Dummy variables i j x y z are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nninfomni 16344	. . 3 |- ℕ∞ e. Omni
2		enomni 7302	. . 3 |- ( om ~~ ℕ∞ -> ( om e. Omni <-> ℕ∞ e. Omni ) )
3	1, 2	mpbiri 168	. 2 |- ( om ~~ ℕ∞ -> om e. Omni )
4		lpowlpo 7331	. . . . . 6 |- ( om e. Omni -> om e. WOmni )
5		nninfwlpo 7344	. . . . . 6 |- ( A. x e. ℕ∞ A. y e. ℕ∞ DECID x = y <-> om e. WOmni )
6	4, 5	sylibr 134	. . . . 5 |- ( om e. Omni -> A. x e. ℕ∞ A. y e. ℕ∞ DECID x = y )
7		nninfct 12557	. . . . . 6 |- ( om e. Omni -> E. z z : om -onto-> (ℕ∞ ⊔ 1o ) )
8		infnninf 7287	. . . . . . 7 |- ( i e. om |-> 1o ) e. ℕ∞
9		elex2 2816	. . . . . . 7 |- ( ( i e. om |-> 1o ) e. ℕ∞ -> E. j j e. ℕ∞ )
10		ctm 7272	. . . . . . 7 |- ( E. j j e. ℕ∞ -> ( E. z z : om -onto-> (ℕ∞ ⊔ 1o ) <-> E. z z : om -onto->ℕ∞ ) )
11	8, 9, 10	mp2b 8	. . . . . 6 |- ( E. z z : om -onto-> (ℕ∞ ⊔ 1o ) <-> E. z z : om -onto->ℕ∞ )
12	7, 11	sylib 122	. . . . 5 |- ( om e. Omni -> E. z z : om -onto->ℕ∞ )
13		nninfinf 10660	. . . . . 6 |- om ~<_ ℕ∞
14	13	a1i 9	. . . . 5 |- ( om e. Omni -> om ~<_ ℕ∞ )
15		ctinf 12996	. . . . 5 |- (ℕ∞ ~~ NN <-> ( A. x e. ℕ∞ A. y e. ℕ∞ DECID x = y /\ E. z z : om -onto->ℕ∞ /\ om ~<_ ℕ∞ ) )
16	6, 12, 14, 15	syl3anbrc 1205	. . . 4 |- ( om e. Omni -> ℕ∞ ~~ NN )
17		nnenom 10651	. . . 4 |- NN ~~ om
18		entr 6934	. . . 4 |- ( (ℕ∞ ~~ NN /\ NN ~~ om ) -> ℕ∞ ~~ om )
19	16, 17, 18	sylancl 413	. . 3 |- ( om e. Omni -> ℕ∞ ~~ om )
20	19	ensymd 6933	. 2 |- ( om e. Omni -> om ~~ ℕ∞ )
21	3, 20	impbii 126	1 |- ( om ~~ ℕ∞ <-> om e. Omni )

Syntax hints:   <-> wb 105  DECID wdc 839   E.wex 1538   e. wcel 2200   A.wral 2508   class class class wbr 4082   |-> cmpt 4144   omcom 4681   -onto->wfo 5315   1oc1o 6553   ~~ cen 6883   ~<_ cdom 6884   ⊔ cdju 7200  ℕ_∞xnninf 7282  Omnicomni 7297  WOmnicwomni 7326   NNcn 9106

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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4198  ax-sep 4201  ax-nul 4209  ax-pow 4257  ax-pr 4292  ax-un 4523  ax-setind 4628  ax-iinf 4679  ax-cnex 8086  ax-resscn 8087  ax-1cn 8088  ax-1re 8089  ax-icn 8090  ax-addcl 8091  ax-addrcl 8092  ax-mulcl 8093  ax-addcom 8095  ax-addass 8097  ax-distr 8099  ax-i2m1 8100  ax-0lt1 8101  ax-0id 8103  ax-rnegex 8104  ax-cnre 8106  ax-pre-ltirr 8107  ax-pre-ltwlin 8108  ax-pre-lttrn 8109  ax-pre-apti 8110  ax-pre-ltadd 8111

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 840  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rmo 2516  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-nul 3492  df-if 3603  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3888  df-int 3923  df-iun 3966  df-br 4083  df-opab 4145  df-mpt 4146  df-tr 4182  df-id 4383  df-po 4386  df-iso 4387  df-iord 4456  df-on 4458  df-ilim 4459  df-suc 4461  df-iom 4682  df-xp 4724  df-rel 4725  df-cnv 4726  df-co 4727  df-dm 4728  df-rn 4729  df-res 4730  df-ima 4731  df-iota 5277  df-fun 5319  df-fn 5320  df-f 5321  df-f1 5322  df-fo 5323  df-f1o 5324  df-fv 5325  df-isom 5326  df-riota 5953  df-ov 6003  df-oprab 6004  df-mpo 6005  df-1st 6284  df-2nd 6285  df-recs 6449  df-frec 6535  df-1o 6560  df-2o 6561  df-er 6678  df-map 6795  df-pm 6796  df-en 6886  df-dom 6887  df-fin 6888  df-sup 7147  df-inf 7148  df-dju 7201  df-inl 7210  df-inr 7211  df-case 7247  df-nninf 7283  df-omni 7298  df-markov 7315  df-womni 7327  df-pnf 8179  df-mnf 8180  df-xr 8181  df-ltxr 8182  df-le 8183  df-sub 8315  df-neg 8316  df-inn 9107  df-n0 9366  df-xnn0 9429  df-z 9443  df-uz 9719  df-fz 10201  df-fzo 10335  df-seqfrec 10665

This theorem is referenced by: (None)