ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  nnregexmid Unicode version

Theorem nnregexmid 4542
Description: If inhabited sets of natural numbers always have minimal elements, excluded middle follows. The argument is essentially the same as regexmid 4458 and the larger lesson is that although natural numbers may behave "non-constructively" even in a constructive set theory (for example see nndceq 6403 or nntri3or 6397), sets of natural numbers are a different animal. (Contributed by Jim Kingdon, 6-Sep-2019.)
Hypothesis
Ref Expression
nnregexmid.1  |-  ( ( x  C_  om  /\  E. y  y  e.  x
)  ->  E. y
( y  e.  x  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  x )
) )
Assertion
Ref Expression
nnregexmid  |-  ( ph  \/  -.  ph )
Distinct variable group:    ph, x, y, z

Proof of Theorem nnregexmid
Dummy variable  w is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ssrab2 3187 . . . 4  |-  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  C_  {
(/) ,  { (/) } }
2 peano1 4516 . . . . 5  |-  (/)  e.  om
3 suc0 4341 . . . . . 6  |-  suc  (/)  =  { (/)
}
4 peano2 4517 . . . . . . 7  |-  ( (/)  e.  om  ->  suc  (/)  e.  om )
52, 4ax-mp 5 . . . . . 6  |-  suc  (/)  e.  om
63, 5eqeltrri 2214 . . . . 5  |-  { (/) }  e.  om
7 prssi 3686 . . . . 5  |-  ( (
(/)  e.  om  /\  { (/)
}  e.  om )  ->  { (/) ,  { (/) } }  C_  om )
82, 6, 7mp2an 423 . . . 4  |-  { (/) ,  { (/) } }  C_  om
91, 8sstri 3111 . . 3  |-  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  C_  om
10 eqid 2140 . . . 4  |-  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  =  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) }
1110regexmidlemm 4455 . . 3  |-  E. y 
y  e.  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }
12 pp0ex 4121 . . . . 5  |-  { (/) ,  { (/) } }  e.  _V
1312rabex 4080 . . . 4  |-  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  e.  _V
14 sseq1 3125 . . . . . 6  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( x  C_  om  <->  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  C_  om ) )
15 eleq2 2204 . . . . . . 7  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( y  e.  x  <->  y  e.  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) } ) )
1615exbidv 1798 . . . . . 6  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( E. y  y  e.  x  <->  E. y  y  e. 
{ w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) )
1714, 16anbi12d 465 . . . . 5  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( ( x  C_  om  /\  E. y  y  e.  x
)  <->  ( { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  C_  om 
/\  E. y  y  e. 
{ w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) ) )
18 eleq2 2204 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( z  e.  x  <->  z  e.  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) } ) )
1918notbid 657 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( -.  z  e.  x  <->  -.  z  e.  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) )
2019imbi2d 229 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  x )  <->  ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) ) )
2120albidv 1797 . . . . . . 7  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  x )  <->  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) ) )
2215, 21anbi12d 465 . . . . . 6  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( ( y  e.  x  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  x )
)  <->  ( y  e. 
{ w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) }  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) ) ) )
2322exbidv 1798 . . . . 5  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( E. y ( y  e.  x  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  x ) )  <->  E. y
( y  e.  {
w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) }  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) ) ) )
2417, 23imbi12d 233 . . . 4  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( ( ( x  C_  om 
/\  E. y  y  e.  x )  ->  E. y
( y  e.  x  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  x )
) )  <->  ( ( { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) }  C_  om  /\  E. y  y  e.  {
w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) } )  ->  E. y ( y  e. 
{ w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) }  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) ) ) ) )
25 nnregexmid.1 . . . 4  |-  ( ( x  C_  om  /\  E. y  y  e.  x
)  ->  E. y
( y  e.  x  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  x )
) )
2613, 24, 25vtocl 2743 . . 3  |-  ( ( { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) }  C_  om 
/\  E. y  y  e. 
{ w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } )  ->  E. y ( y  e.  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) ) )
279, 11, 26mp2an 423 . 2  |-  E. y
( y  e.  {
w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) }  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) )
2810regexmidlem1 4456 . 2  |-  ( E. y ( y  e. 
{ w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) }  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) )  ->  ( ph  \/  -.  ph ) )
2927, 28ax-mp 5 1  |-  ( ph  \/  -.  ph )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 103    \/ wo 698   A.wal 1330    = wceq 1332   E.wex 1469    e. wcel 1481   {crab 2421    C_ wss 3076   (/)c0 3368   {csn 3532   {cpr 3533   suc csuc 4295   omcom 4512
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 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-13 1492  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-sep 4054  ax-nul 4062  ax-pow 4106  ax-pr 4139  ax-un 4363
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 965  df-tru 1335  df-nf 1438  df-sb 1737  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ral 2422  df-rex 2423  df-rab 2426  df-v 2691  df-dif 3078  df-un 3080  df-in 3082  df-ss 3089  df-nul 3369  df-pw 3517  df-sn 3538  df-pr 3539  df-uni 3745  df-int 3780  df-suc 4301  df-iom 4513
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator