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

Theorem nnregexmid 4424
Description: If inhabited sets of natural numbers always have minimal elements, excluded middle follows. The argument is essentially the same as regexmid 4341 and the larger lesson is that although natural numbers may behave "non-constructively" even in a constructive set theory (for example see nndceq 6242 or nntri3or 6236), 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 3104 . . . 4  |-  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  C_  {
(/) ,  { (/) } }
2 peano1 4399 . . . . 5  |-  (/)  e.  om
3 suc0 4229 . . . . . 6  |-  suc  (/)  =  { (/)
}
4 peano2 4400 . . . . . . 7  |-  ( (/)  e.  om  ->  suc  (/)  e.  om )
52, 4ax-mp 7 . . . . . 6  |-  suc  (/)  e.  om
63, 5eqeltrri 2161 . . . . 5  |-  { (/) }  e.  om
7 prssi 3590 . . . . 5  |-  ( (
(/)  e.  om  /\  { (/)
}  e.  om )  ->  { (/) ,  { (/) } }  C_  om )
82, 6, 7mp2an 417 . . . 4  |-  { (/) ,  { (/) } }  C_  om
91, 8sstri 3032 . . 3  |-  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  C_  om
10 eqid 2088 . . . 4  |-  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  =  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) }
1110regexmidlemm 4338 . . 3  |-  E. y 
y  e.  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }
12 pp0ex 4015 . . . . 5  |-  { (/) ,  { (/) } }  e.  _V
1312rabex 3975 . . . 4  |-  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  e.  _V
14 sseq1 3045 . . . . . 6  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( x  C_  om  <->  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  C_  om ) )
15 eleq2 2151 . . . . . . 7  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( y  e.  x  <->  y  e.  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) } ) )
1615exbidv 1753 . . . . . 6  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( E. y  y  e.  x  <->  E. y  y  e. 
{ w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) )
1714, 16anbi12d 457 . . . . 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 2151 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( z  e.  x  <->  z  e.  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) } ) )
1918notbid 627 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( -.  z  e.  x  <->  -.  z  e.  { w  e.  { (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) )
2019imbi2d 228 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  { w  e. 
{ (/) ,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  ( w  =  (/)  /\  ph ) ) }  ->  ( ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  x )  <->  ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) ) )
2120albidv 1752 . . . . . . 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 457 . . . . . 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 1753 . . . . 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 232 . . . 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 2673 . . 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 417 . 2  |-  E. y
( y  e.  {
w  e.  { (/) ,  { (/) } }  | 
( w  =  { (/)
}  \/  ( w  =  (/)  /\  ph )
) }  /\  A. z ( z  e.  y  ->  -.  z  e.  { w  e.  { (/)
,  { (/) } }  |  ( w  =  { (/) }  \/  (
w  =  (/)  /\  ph ) ) } ) )
2810regexmidlem1 4339 . 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 7 1  |-  ( ph  \/  -.  ph )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 102    \/ wo 664   A.wal 1287    = wceq 1289   E.wex 1426    e. wcel 1438   {crab 2363    C_ wss 2997   (/)c0 3284   {csn 3441   {cpr 3442   suc csuc 4183   omcom 4395
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 579  ax-in2 580  ax-io 665  ax-5 1381  ax-7 1382  ax-gen 1383  ax-ie1 1427  ax-ie2 1428  ax-8 1440  ax-10 1441  ax-11 1442  ax-i12 1443  ax-bndl 1444  ax-4 1445  ax-13 1449  ax-14 1450  ax-17 1464  ax-i9 1468  ax-ial 1472  ax-i5r 1473  ax-ext 2070  ax-sep 3949  ax-nul 3957  ax-pow 4001  ax-pr 4027  ax-un 4251
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3an 926  df-tru 1292  df-nf 1395  df-sb 1693  df-clab 2075  df-cleq 2081  df-clel 2084  df-nfc 2217  df-ral 2364  df-rex 2365  df-rab 2368  df-v 2621  df-dif 2999  df-un 3001  df-in 3003  df-ss 3010  df-nul 3285  df-pw 3427  df-sn 3447  df-pr 3448  df-uni 3649  df-int 3684  df-suc 4189  df-iom 4396
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator