Theorem dif1enen 6846

Description: Subtracting one element from each of two equinumerous finite sets. (Contributed by Jim Kingdon, 5-Jun-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
dif1enen.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
dif1enen.ab	⊢ (𝜑 → 𝐴 ≈ 𝐵)
dif1enen.c	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐴)
dif1enen.d	⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝐵)

Assertion

Ref	Expression
dif1enen	⊢ (𝜑 → (𝐴 ∖ {𝐶}) ≈ (𝐵 ∖ {𝐷}))

Proof of Theorem dif1enen

Dummy variables 𝑚 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dif1enen.a	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ Fin)
2		isfi 6727	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ Fin ↔ ∃𝑛 ∈ ω 𝐴 ≈ 𝑛)
3	1, 2	sylib 121	. 2 ⊢ (𝜑 → ∃𝑛 ∈ ω 𝐴 ≈ 𝑛)
4		simplrr 526	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑛 = ∅) → 𝐴 ≈ 𝑛)
5		breq2 3986	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = ∅ → (𝐴 ≈ 𝑛 ↔ 𝐴 ≈ ∅))
6	5	adantl 275	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑛 = ∅) → (𝐴 ≈ 𝑛 ↔ 𝐴 ≈ ∅))
7	4, 6	mpbid 146	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑛 = ∅) → 𝐴 ≈ ∅)
8		en0 6761	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ≈ ∅ ↔ 𝐴 = ∅)
9	7, 8	sylib 121	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑛 = ∅) → 𝐴 = ∅)
10		dif1enen.c	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ 𝐴)
11		n0i 3414	. . . . . 6 ⊢ (𝐶 ∈ 𝐴 → ¬ 𝐴 = ∅)
12	10, 11	syl 14	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝐴 = ∅)
13	12	ad2antrr 480	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑛 = ∅) → ¬ 𝐴 = ∅)
14	9, 13	pm2.21dd 610	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑛 = ∅) → (𝐴 ∖ {𝐶}) ≈ (𝐵 ∖ {𝐷}))
15		simplr 520	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑚 ∈ ω) ∧ 𝑛 = suc 𝑚) → 𝑚 ∈ ω)
16		simprr 522	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) → 𝐴 ≈ 𝑛)
17	16	ad2antrr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑚 ∈ ω) ∧ 𝑛 = suc 𝑚) → 𝐴 ≈ 𝑛)
18		breq2 3986	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑛 = suc 𝑚 → (𝐴 ≈ 𝑛 ↔ 𝐴 ≈ suc 𝑚))
19	18	adantl 275	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑚 ∈ ω) ∧ 𝑛 = suc 𝑚) → (𝐴 ≈ 𝑛 ↔ 𝐴 ≈ suc 𝑚))
20	17, 19	mpbid 146	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑚 ∈ ω) ∧ 𝑛 = suc 𝑚) → 𝐴 ≈ suc 𝑚)
21	10	ad3antrrr 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑚 ∈ ω) ∧ 𝑛 = suc 𝑚) → 𝐶 ∈ 𝐴)
22		dif1en 6845	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑚 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ suc 𝑚 ∧ 𝐶 ∈ 𝐴) → (𝐴 ∖ {𝐶}) ≈ 𝑚)
23	15, 20, 21, 22	syl3anc 1228	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑚 ∈ ω) ∧ 𝑛 = suc 𝑚) → (𝐴 ∖ {𝐶}) ≈ 𝑚)
24		dif1enen.ab	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ≈ 𝐵)
25	24	ad3antrrr 484	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑚 ∈ ω) ∧ 𝑛 = suc 𝑚) → 𝐴 ≈ 𝐵)
26	25	ensymd 6749	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑚 ∈ ω) ∧ 𝑛 = suc 𝑚) → 𝐵 ≈ 𝐴)
27		entr 6750	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ≈ 𝐴 ∧ 𝐴 ≈ suc 𝑚) → 𝐵 ≈ suc 𝑚)
28	26, 20, 27	syl2anc 409	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑚 ∈ ω) ∧ 𝑛 = suc 𝑚) → 𝐵 ≈ suc 𝑚)
29		dif1enen.d	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → 𝐷 ∈ 𝐵)
30	29	ad3antrrr 484	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑚 ∈ ω) ∧ 𝑛 = suc 𝑚) → 𝐷 ∈ 𝐵)
31		dif1en 6845	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑚 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ suc 𝑚 ∧ 𝐷 ∈ 𝐵) → (𝐵 ∖ {𝐷}) ≈ 𝑚)
32	15, 28, 30, 31	syl3anc 1228	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑚 ∈ ω) ∧ 𝑛 = suc 𝑚) → (𝐵 ∖ {𝐷}) ≈ 𝑚)
33	32	ensymd 6749	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑚 ∈ ω) ∧ 𝑛 = suc 𝑚) → 𝑚 ≈ (𝐵 ∖ {𝐷}))
34		entr 6750	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∖ {𝐶}) ≈ 𝑚 ∧ 𝑚 ≈ (𝐵 ∖ {𝐷})) → (𝐴 ∖ {𝐶}) ≈ (𝐵 ∖ {𝐷}))
35	23, 33, 34	syl2anc 409	. . . . . 6 ⊢ ((((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑚 ∈ ω) ∧ 𝑛 = suc 𝑚) → (𝐴 ∖ {𝐶}) ≈ (𝐵 ∖ {𝐷}))
36	35	ex 114	. . . . 5 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ 𝑚 ∈ ω) → (𝑛 = suc 𝑚 → (𝐴 ∖ {𝐶}) ≈ (𝐵 ∖ {𝐷})))
37	36	rexlimdva 2583	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) → (∃𝑚 ∈ ω 𝑛 = suc 𝑚 → (𝐴 ∖ {𝐶}) ≈ (𝐵 ∖ {𝐷})))
38	37	imp 123	. . 3 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) ∧ ∃𝑚 ∈ ω 𝑛 = suc 𝑚) → (𝐴 ∖ {𝐶}) ≈ (𝐵 ∖ {𝐷}))
39		nn0suc 4581	. . . 4 ⊢ (𝑛 ∈ ω → (𝑛 = ∅ ∨ ∃𝑚 ∈ ω 𝑛 = suc 𝑚))
40	39	ad2antrl 482	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) → (𝑛 = ∅ ∨ ∃𝑚 ∈ ω 𝑛 = suc 𝑚))
41	14, 38, 40	mpjaodan 788	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑛)) → (𝐴 ∖ {𝐶}) ≈ (𝐵 ∖ {𝐷}))
42	3, 41	rexlimddv 2588	1 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∖ {𝐶}) ≈ (𝐵 ∖ {𝐷}))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ wo 698   = wceq 1343   ∈ wcel 2136  ∃wrex 2445   ∖ cdif 3113  ∅c0 3409  {csn 3576   class class class wbr 3982  suc csuc 4343  ωcom 4567   ≈ cen 6704  Fincfn 6706

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 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-coll 4097  ax-sep 4100  ax-nul 4108  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-iinf 4565

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 825  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-nul 3410  df-if 3521  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-iun 3868  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-tr 4081  df-id 4271  df-iord 4344  df-on 4346  df-suc 4349  df-iom 4568  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-f1 5193  df-fo 5194  df-f1o 5195  df-fv 5196  df-er 6501  df-en 6707  df-fin 6709

This theorem is referenced by:  fisseneq  6897