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Theorem ssfiexmid 7168
Description: If any subset of a finite set is finite, excluded middle follows. One direction of Theorem 2.1 of [Bauer], p. 485. (Contributed by Jim Kingdon, 19-May-2020.)
Hypothesis
Ref Expression
ssfiexmid.1  |-  A. x A. y ( ( x  e.  Fin  /\  y  C_  x )  ->  y  e.  Fin )
Assertion
Ref Expression
ssfiexmid  |-  ( ph  \/  -.  ph )
Distinct variable group:    ph, x, y

Proof of Theorem ssfiexmid
Dummy variable  z is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 0ex 4255 . . . 4  |-  (/)  e.  _V
2 snfig 7093 . . . 4  |-  ( (/)  e.  _V  ->  { (/) }  e.  Fin )
31, 2ax-mp 5 . . 3  |-  { (/) }  e.  Fin
4 ssrab2 3333 . . 3  |-  { z  e.  { (/) }  |  ph }  C_  { (/) }
5 ssfiexmid.1 . . . . 5  |-  A. x A. y ( ( x  e.  Fin  /\  y  C_  x )  ->  y  e.  Fin )
6 p0ex 4320 . . . . . 6  |-  { (/) }  e.  _V
7 eleq1 2301 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  { (/) }  ->  ( x  e.  Fin  <->  { (/) }  e.  Fin ) )
8 sseq2 3272 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  { (/) }  ->  ( y  C_  x  <->  y  C_  {
(/) } ) )
97, 8anbi12d 477 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  { (/) }  ->  ( ( x  e.  Fin  /\  y  C_  x )  <->  ( { (/) }  e.  Fin  /\  y  C_  { (/) } ) ) )
109imbi1d 231 . . . . . . 7  |-  ( x  =  { (/) }  ->  ( ( ( x  e. 
Fin  /\  y  C_  x )  ->  y  e.  Fin )  <->  ( ( { (/) }  e.  Fin  /\  y  C_  { (/) } )  ->  y  e.  Fin ) ) )
1110albidv 1877 . . . . . 6  |-  ( x  =  { (/) }  ->  ( A. y ( ( x  e.  Fin  /\  y  C_  x )  -> 
y  e.  Fin )  <->  A. y ( ( {
(/) }  e.  Fin  /\  y  C_  { (/) } )  ->  y  e.  Fin ) ) )
126, 11spcv 2919 . . . . 5  |-  ( A. x A. y ( ( x  e.  Fin  /\  y  C_  x )  -> 
y  e.  Fin )  ->  A. y ( ( { (/) }  e.  Fin  /\  y  C_  { (/) } )  ->  y  e.  Fin ) )
135, 12ax-mp 5 . . . 4  |-  A. y
( ( { (/) }  e.  Fin  /\  y  C_ 
{ (/) } )  -> 
y  e.  Fin )
146rabex 4275 . . . . 5  |-  { z  e.  { (/) }  |  ph }  e.  _V
15 sseq1 3271 . . . . . . 7  |-  ( y  =  { z  e. 
{ (/) }  |  ph }  ->  ( y  C_  {
(/) }  <->  { z  e.  { (/)
}  |  ph }  C_ 
{ (/) } ) )
1615anbi2d 468 . . . . . 6  |-  ( y  =  { z  e. 
{ (/) }  |  ph }  ->  ( ( {
(/) }  e.  Fin  /\  y  C_  { (/) } )  <-> 
( { (/) }  e.  Fin  /\  { z  e. 
{ (/) }  |  ph }  C_  { (/) } ) ) )
17 eleq1 2301 . . . . . 6  |-  ( y  =  { z  e. 
{ (/) }  |  ph }  ->  ( y  e. 
Fin 
<->  { z  e.  { (/)
}  |  ph }  e.  Fin ) )
1816, 17imbi12d 234 . . . . 5  |-  ( y  =  { z  e. 
{ (/) }  |  ph }  ->  ( ( ( { (/) }  e.  Fin  /\  y  C_  { (/) } )  ->  y  e.  Fin ) 
<->  ( ( { (/) }  e.  Fin  /\  {
z  e.  { (/) }  |  ph }  C_  {
(/) } )  ->  { z  e.  { (/) }  |  ph }  e.  Fin )
) )
1914, 18spcv 2919 . . . 4  |-  ( A. y ( ( {
(/) }  e.  Fin  /\  y  C_  { (/) } )  ->  y  e.  Fin )  ->  ( ( {
(/) }  e.  Fin  /\ 
{ z  e.  { (/)
}  |  ph }  C_ 
{ (/) } )  ->  { z  e.  { (/)
}  |  ph }  e.  Fin ) )
2013, 19ax-mp 5 . . 3  |-  ( ( { (/) }  e.  Fin  /\ 
{ z  e.  { (/)
}  |  ph }  C_ 
{ (/) } )  ->  { z  e.  { (/)
}  |  ph }  e.  Fin )
213, 4, 20mp2an 430 . 2  |-  { z  e.  { (/) }  |  ph }  e.  Fin
2221ssfilem 7167 1  |-  ( ph  \/  -.  ph )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    /\ wa 104    \/ wo 720   A.wal 1400    = wceq 1402    e. wcel 2209   {crab 2532   _Vcvv 2821    C_ wss 3220   (/)c0 3520   {csn 3705   Fincfn 7012
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 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-sep 4244  ax-nul 4254  ax-pow 4306  ax-pr 4341  ax-un 4573  ax-iinf 4730
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ral 2533  df-rex 2534  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-pw 3687  df-sn 3711  df-pr 3712  df-op 3714  df-uni 3931  df-int 3966  df-br 4126  df-opab 4188  df-id 4433  df-suc 4511  df-iom 4733  df-xp 4775  df-rel 4776  df-cnv 4777  df-co 4778  df-dm 4779  df-rn 4780  df-res 4781  df-ima 4782  df-iota 5332  df-fun 5374  df-fn 5375  df-f 5376  df-f1 5377  df-fo 5378  df-f1o 5379  df-fv 5380  df-1o 6677  df-er 6797  df-en 7013  df-fin 7015
This theorem is referenced by:  infiexmid  7171
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