Theorem 2dom 6451

Description: A set that dominates ordinal 2 has at least 2 different members. (Contributed by NM, 25-Jul-2004.)

Assertion

Ref	Expression
2dom	⊢ (2𝑜 ≼ 𝐴 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 = 𝑦)

Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝐴

Proof of Theorem 2dom

Dummy variable 𝑓 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		df2o2 6127	. . . 4 ⊢ 2𝑜 = {∅, {∅}}
2	1	breq1i 3818	. . 3 ⊢ (2𝑜 ≼ 𝐴 ↔ {∅, {∅}} ≼ 𝐴)
3		brdomi 6395	. . 3 ⊢ ({∅, {∅}} ≼ 𝐴 → ∃𝑓 𝑓:{∅, {∅}}–1-1→𝐴)
4	2, 3	sylbi 119	. 2 ⊢ (2𝑜 ≼ 𝐴 → ∃𝑓 𝑓:{∅, {∅}}–1-1→𝐴)
5		f1f 5163	. . . . 5 ⊢ (𝑓:{∅, {∅}}–1-1→𝐴 → 𝑓:{∅, {∅}}⟶𝐴)
6		0ex 3931	. . . . . 6 ⊢ ∅ ∈ V
7	6	prid1 3522	. . . . 5 ⊢ ∅ ∈ {∅, {∅}}
8		ffvelrn 5376	. . . . 5 ⊢ ((𝑓:{∅, {∅}}⟶𝐴 ∧ ∅ ∈ {∅, {∅}}) → (𝑓‘∅) ∈ 𝐴)
9	5, 7, 8	sylancl 404	. . . 4 ⊢ (𝑓:{∅, {∅}}–1-1→𝐴 → (𝑓‘∅) ∈ 𝐴)
10		p0ex 3986	. . . . . 6 ⊢ {∅} ∈ V
11	10	prid2 3523	. . . . 5 ⊢ {∅} ∈ {∅, {∅}}
12		ffvelrn 5376	. . . . 5 ⊢ ((𝑓:{∅, {∅}}⟶𝐴 ∧ {∅} ∈ {∅, {∅}}) → (𝑓‘{∅}) ∈ 𝐴)
13	5, 11, 12	sylancl 404	. . . 4 ⊢ (𝑓:{∅, {∅}}–1-1→𝐴 → (𝑓‘{∅}) ∈ 𝐴)
14		0nep0 3965	. . . . . 6 ⊢ ∅ ≠ {∅}
15	14	neii 2251	. . . . 5 ⊢ ¬ ∅ = {∅}
16		f1fveq 5490	. . . . . 6 ⊢ ((𝑓:{∅, {∅}}–1-1→𝐴 ∧ (∅ ∈ {∅, {∅}} ∧ {∅} ∈ {∅, {∅}})) → ((𝑓‘∅) = (𝑓‘{∅}) ↔ ∅ = {∅}))
17	7, 11, 16	mpanr12 430	. . . . 5 ⊢ (𝑓:{∅, {∅}}–1-1→𝐴 → ((𝑓‘∅) = (𝑓‘{∅}) ↔ ∅ = {∅}))
18	15, 17	mtbiri 633	. . . 4 ⊢ (𝑓:{∅, {∅}}–1-1→𝐴 → ¬ (𝑓‘∅) = (𝑓‘{∅}))
19		eqeq1 2089	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝑓‘∅) → (𝑥 = 𝑦 ↔ (𝑓‘∅) = 𝑦))
20	19	notbid 625	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (𝑓‘∅) → (¬ 𝑥 = 𝑦 ↔ ¬ (𝑓‘∅) = 𝑦))
21		eqeq2 2092	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = (𝑓‘{∅}) → ((𝑓‘∅) = 𝑦 ↔ (𝑓‘∅) = (𝑓‘{∅})))
22	21	notbid 625	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = (𝑓‘{∅}) → (¬ (𝑓‘∅) = 𝑦 ↔ ¬ (𝑓‘∅) = (𝑓‘{∅})))
23	20, 22	rspc2ev 2725	. . . 4 ⊢ (((𝑓‘∅) ∈ 𝐴 ∧ (𝑓‘{∅}) ∈ 𝐴 ∧ ¬ (𝑓‘∅) = (𝑓‘{∅})) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 = 𝑦)
24	9, 13, 18, 23	syl3anc 1170	. . 3 ⊢ (𝑓:{∅, {∅}}–1-1→𝐴 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 = 𝑦)
25	24	exlimiv 1530	. 2 ⊢ (∃𝑓 𝑓:{∅, {∅}}–1-1→𝐴 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 = 𝑦)
26	4, 25	syl 14	1 ⊢ (2𝑜 ≼ 𝐴 → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 = 𝑦)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 103   = wceq 1285  ∃wex 1422   ∈ wcel 1434  ∃wrex 2354  ∅c0 3269  {csn 3422  {cpr 3423   class class class wbr 3811  ⟶wf 4964  –1-1→wf1 4965  ‘cfv 4968  2_𝑜c2o 6106   ≼ cdom 6385

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 577  ax-in2 578  ax-io 663  ax-5 1377  ax-7 1378  ax-gen 1379  ax-ie1 1423  ax-ie2 1424  ax-8 1436  ax-10 1437  ax-11 1438  ax-i12 1439  ax-bndl 1440  ax-4 1441  ax-13 1445  ax-14 1446  ax-17 1460  ax-i9 1464  ax-ial 1468  ax-i5r 1469  ax-ext 2065  ax-sep 3922  ax-nul 3930  ax-pow 3974  ax-pr 3999  ax-un 4223

This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3an 922  df-tru 1288  df-nf 1391  df-sb 1688  df-eu 1946  df-mo 1947  df-clab 2070  df-cleq 2076  df-clel 2079  df-nfc 2212  df-ne 2250  df-ral 2358  df-rex 2359  df-v 2614  df-sbc 2827  df-dif 2986  df-un 2988  df-in 2990  df-ss 2997  df-nul 3270  df-pw 3408  df-sn 3428  df-pr 3429  df-op 3431  df-uni 3628  df-br 3812  df-opab 3866  df-id 4083  df-suc 4161  df-xp 4406  df-rel 4407  df-cnv 4408  df-co 4409  df-dm 4410  df-rn 4411  df-iota 4933  df-fun 4970  df-fn 4971  df-f 4972  df-f1 4973  df-fv 4976  df-1o 6112  df-2o 6113  df-dom 6388

This theorem is referenced by: (None)