Theorem diffifi 6664

Description: Subtracting one finite set from another produces a finite set. (Contributed by Jim Kingdon, 8-Sep-2021.)

Assertion

Ref	Expression
diffifi	⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝐵) ∈ Fin)

Proof of Theorem diffifi

Dummy variables 𝑤 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simp2 945	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → 𝐵 ∈ Fin)
2		simp1 944	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → 𝐴 ∈ Fin)
3		simp3 946	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → 𝐵 ⊆ 𝐴)
4		sseq1 3048	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = ∅ → (𝑤 ⊆ 𝐴 ↔ ∅ ⊆ 𝐴))
5	4	anbi2d 453	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = ∅ → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤 ⊆ 𝐴) ↔ (𝐴 ∈ Fin ∧ ∅ ⊆ 𝐴)))
6		difeq2 3113	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = ∅ → (𝐴 ∖ 𝑤) = (𝐴 ∖ ∅))
7	6	eleq1d 2157	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = ∅ → ((𝐴 ∖ 𝑤) ∈ Fin ↔ (𝐴 ∖ ∅) ∈ Fin))
8	5, 7	imbi12d 233	. . . 4 ⊢ (𝑤 = ∅ → (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑤) ∈ Fin) ↔ ((𝐴 ∈ Fin ∧ ∅ ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ ∅) ∈ Fin)))
9		sseq1 3048	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = 𝑦 → (𝑤 ⊆ 𝐴 ↔ 𝑦 ⊆ 𝐴))
10	9	anbi2d 453	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = 𝑦 → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤 ⊆ 𝐴) ↔ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴)))
11		difeq2 3113	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = 𝑦 → (𝐴 ∖ 𝑤) = (𝐴 ∖ 𝑦))
12	11	eleq1d 2157	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = 𝑦 → ((𝐴 ∖ 𝑤) ∈ Fin ↔ (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin))
13	10, 12	imbi12d 233	. . . 4 ⊢ (𝑤 = 𝑦 → (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑤) ∈ Fin) ↔ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)))
14		sseq1 3048	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → (𝑤 ⊆ 𝐴 ↔ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴))
15	14	anbi2d 453	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤 ⊆ 𝐴) ↔ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)))
16		difeq2 3113	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → (𝐴 ∖ 𝑤) = (𝐴 ∖ (𝑦 ∪ {𝑧})))
17	16	eleq1d 2157	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → ((𝐴 ∖ 𝑤) ∈ Fin ↔ (𝐴 ∖ (𝑦 ∪ {𝑧})) ∈ Fin))
18	15, 17	imbi12d 233	. . . 4 ⊢ (𝑤 = (𝑦 ∪ {𝑧}) → (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑤) ∈ Fin) ↔ ((𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ (𝑦 ∪ {𝑧})) ∈ Fin)))
19		sseq1 3048	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = 𝐵 → (𝑤 ⊆ 𝐴 ↔ 𝐵 ⊆ 𝐴))
20	19	anbi2d 453	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = 𝐵 → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤 ⊆ 𝐴) ↔ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴)))
21		difeq2 3113	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = 𝐵 → (𝐴 ∖ 𝑤) = (𝐴 ∖ 𝐵))
22	21	eleq1d 2157	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = 𝐵 → ((𝐴 ∖ 𝑤) ∈ Fin ↔ (𝐴 ∖ 𝐵) ∈ Fin))
23	20, 22	imbi12d 233	. . . 4 ⊢ (𝑤 = 𝐵 → (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑤 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑤) ∈ Fin) ↔ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝐵) ∈ Fin)))
24		dif0 3357	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∖ ∅) = 𝐴
25	24	eleq1i 2154	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∖ ∅) ∈ Fin ↔ 𝐴 ∈ Fin)
26	25	biimpri 132	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (𝐴 ∖ ∅) ∈ Fin)
27	26	adantr 271	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ ∅ ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ ∅) ∈ Fin)
28		difun1 3260	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∖ (𝑦 ∪ {𝑧})) = ((𝐴 ∖ 𝑦) ∖ {𝑧})
29		simprl 499	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝐴 ∈ Fin)
30		simprr 500	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)
31	30	unssad 3178	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑦 ⊆ 𝐴)
32		simplr 498	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin))
33	29, 31, 32	mp2and 425	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)
34		vsnid 3480	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑧 ∈ {𝑧}
35		simprr 500	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑦 ∈ Fin ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)
36	35	unssbd 3179	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑦 ∈ Fin ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → {𝑧} ⊆ 𝐴)
37	36	sseld 3025	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑦 ∈ Fin ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝑧 ∈ {𝑧} → 𝑧 ∈ 𝐴))
38	34, 37	mpi 15	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑦 ∈ Fin ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑧 ∈ 𝐴)
39	38	adantllr 466	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑧 ∈ 𝐴)
40		simpllr 502	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → ¬ 𝑧 ∈ 𝑦)
41	39, 40	eldifd 3010	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → 𝑧 ∈ (𝐴 ∖ 𝑦))
42		diffisn 6663	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin ∧ 𝑧 ∈ (𝐴 ∖ 𝑦)) → ((𝐴 ∖ 𝑦) ∖ {𝑧}) ∈ Fin)
43	33, 41, 42	syl2anc 404	. . . . . 6 ⊢ ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → ((𝐴 ∖ 𝑦) ∖ {𝑧}) ∈ Fin)
44	28, 43	syl5eqel 2175	. . . . 5 ⊢ ((((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin)) ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴)) → (𝐴 ∖ (𝑦 ∪ {𝑧})) ∈ Fin)
45	44	exp31 357	. . . 4 ⊢ ((𝑦 ∈ Fin ∧ ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) → (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝑦) ∈ Fin) → ((𝐴 ∈ Fin ∧ (𝑦 ∪ {𝑧}) ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ (𝑦 ∪ {𝑧})) ∈ Fin)))
46	8, 13, 18, 23, 27, 45	findcard2s 6660	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ Fin → ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝐵) ∈ Fin))
47	46	imp 123	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴)) → (𝐴 ∖ 𝐵) ∈ Fin)
48	1, 2, 3, 47	syl12anc 1173	1 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐵 ⊆ 𝐴) → (𝐴 ∖ 𝐵) ∈ Fin)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ∧ w3a 925   = wceq 1290   ∈ wcel 1439   ∖ cdif 2997   ∪ cun 2998   ⊆ wss 3000  ∅c0 3287  {csn 3450  Fincfn 6511

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 580  ax-in2 581  ax-io 666  ax-5 1382  ax-7 1383  ax-gen 1384  ax-ie1 1428  ax-ie2 1429  ax-8 1441  ax-10 1442  ax-11 1443  ax-i12 1444  ax-bndl 1445  ax-4 1446  ax-13 1450  ax-14 1451  ax-17 1465  ax-i9 1469  ax-ial 1473  ax-i5r 1474  ax-ext 2071  ax-coll 3960  ax-sep 3963  ax-nul 3971  ax-pow 4015  ax-pr 4045  ax-un 4269  ax-setind 4366  ax-iinf 4416

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 782  df-3or 926  df-3an 927  df-tru 1293  df-fal 1296  df-nf 1396  df-sb 1694  df-eu 1952  df-mo 1953  df-clab 2076  df-cleq 2082  df-clel 2085  df-nfc 2218  df-ne 2257  df-ral 2365  df-rex 2366  df-reu 2367  df-rab 2369  df-v 2622  df-sbc 2842  df-csb 2935  df-dif 3002  df-un 3004  df-in 3006  df-ss 3013  df-nul 3288  df-if 3398  df-pw 3435  df-sn 3456  df-pr 3457  df-op 3459  df-uni 3660  df-int 3695  df-iun 3738  df-br 3852  df-opab 3906  df-mpt 3907  df-tr 3943  df-id 4129  df-iord 4202  df-on 4204  df-suc 4207  df-iom 4419  df-xp 4458  df-rel 4459  df-cnv 4460  df-co 4461  df-dm 4462  df-rn 4463  df-res 4464  df-ima 4465  df-iota 4993  df-fun 5030  df-fn 5031  df-f 5032  df-f1 5033  df-fo 5034  df-f1o 5035  df-fv 5036  df-er 6306  df-en 6512  df-fin 6514

This theorem is referenced by:  unfiin  6690  fihashssdif  10287  hashdifpr  10289  fsumlessfi  10915  hash2iun1dif1  10935