Theorem ennnfonelemk 12355

Description: Lemma for ennnfone 12380. (Contributed by Jim Kingdon, 15-Jul-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
ennnfonelemk.f	⊢ (𝜑 → 𝐹:ω–onto→𝐴)
ennnfonelemk.k	⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ω)
ennnfonelemk.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ω)
ennnfonelemk.j	⊢ (𝜑 → ∀𝑗 ∈ suc 𝑁(𝐹‘𝐾) ≠ (𝐹‘𝑗))

Assertion

Ref	Expression
ennnfonelemk	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ 𝐾)

Distinct variable groups:   𝑗,𝐹   𝑗,𝐾   𝑗,𝑁

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑗)   𝐴(𝑗)

Proof of Theorem ennnfonelemk

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 109	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 ∈ 𝐾) → 𝑁 ∈ 𝐾)
2		eqimss2 3202	. . . 4 ⊢ (𝑁 = 𝐾 → 𝐾 ⊆ 𝑁)
3	2	adantl 275	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝐾) → 𝐾 ⊆ 𝑁)
4		eqid 2170	. . . . 5 ⊢ (𝐹‘𝐾) = (𝐹‘𝐾)
5		fveq2 5496	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑗 = 𝐾 → (𝐹‘𝑗) = (𝐹‘𝐾))
6	5	neeq2d 2359	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑗 = 𝐾 → ((𝐹‘𝐾) ≠ (𝐹‘𝑗) ↔ (𝐹‘𝐾) ≠ (𝐹‘𝐾)))
7		ennnfonelemk.j	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ∀𝑗 ∈ suc 𝑁(𝐹‘𝐾) ≠ (𝐹‘𝑗))
8	7	adantr 274	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ⊆ 𝑁) → ∀𝑗 ∈ suc 𝑁(𝐹‘𝐾) ≠ (𝐹‘𝑗))
9		simpr 109	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ⊆ 𝑁) → 𝐾 ⊆ 𝑁)
10		ennnfonelemk.k	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝐾 ∈ ω)
11	10	adantr 274	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ⊆ 𝑁) → 𝐾 ∈ ω)
12		ennnfonelemk.n	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ω)
13	12	adantr 274	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ⊆ 𝑁) → 𝑁 ∈ ω)
14		nnsucsssuc 6471	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐾 ∈ ω ∧ 𝑁 ∈ ω) → (𝐾 ⊆ 𝑁 ↔ suc 𝐾 ⊆ suc 𝑁))
15	11, 13, 14	syl2anc 409	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ⊆ 𝑁) → (𝐾 ⊆ 𝑁 ↔ suc 𝐾 ⊆ suc 𝑁))
16	9, 15	mpbid 146	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ⊆ 𝑁) → suc 𝐾 ⊆ suc 𝑁)
17		peano2 4579	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑁 ∈ ω → suc 𝑁 ∈ ω)
18		nnord 4596	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (suc 𝑁 ∈ ω → Ord suc 𝑁)
19	13, 17, 18	3syl 17	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ⊆ 𝑁) → Ord suc 𝑁)
20		ordelsuc 4489	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐾 ∈ ω ∧ Ord suc 𝑁) → (𝐾 ∈ suc 𝑁 ↔ suc 𝐾 ⊆ suc 𝑁))
21	11, 19, 20	syl2anc 409	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ⊆ 𝑁) → (𝐾 ∈ suc 𝑁 ↔ suc 𝐾 ⊆ suc 𝑁))
22	16, 21	mpbird 166	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ⊆ 𝑁) → 𝐾 ∈ suc 𝑁)
23	6, 8, 22	rspcdva 2839	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ⊆ 𝑁) → (𝐹‘𝐾) ≠ (𝐹‘𝐾))
24	23	neneqd 2361	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ⊆ 𝑁) → ¬ (𝐹‘𝐾) = (𝐹‘𝐾))
25	24	ex 114	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐾 ⊆ 𝑁 → ¬ (𝐹‘𝐾) = (𝐹‘𝐾)))
26	4, 25	mt2i 639	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ¬ 𝐾 ⊆ 𝑁)
27	26	adantr 274	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝐾) → ¬ 𝐾 ⊆ 𝑁)
28	3, 27	pm2.21dd 615	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = 𝐾) → 𝑁 ∈ 𝐾)
29	12	adantr 274	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ ω)
30		nnon 4594	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ω → 𝑁 ∈ On)
31	29, 30	syl 14	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ On)
32		simpr 109	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁) → 𝐾 ∈ 𝑁)
33		onelss 4372	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ On → (𝐾 ∈ 𝑁 → 𝐾 ⊆ 𝑁))
34	31, 32, 33	sylc 62	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁) → 𝐾 ⊆ 𝑁)
35	26	adantr 274	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁) → ¬ 𝐾 ⊆ 𝑁)
36	34, 35	pm2.21dd 615	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ 𝐾)
37		nntri3or 6472	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ω ∧ 𝐾 ∈ ω) → (𝑁 ∈ 𝐾 ∨ 𝑁 = 𝐾 ∨ 𝐾 ∈ 𝑁))
38	12, 10, 37	syl2anc 409	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑁 ∈ 𝐾 ∨ 𝑁 = 𝐾 ∨ 𝐾 ∈ 𝑁))
39	1, 28, 36, 38	mpjao3dan 1302	1 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ 𝐾)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ w3o 972   = wceq 1348   ∈ wcel 2141   ≠ wne 2340  ∀wral 2448   ⊆ wss 3121  Ord word 4347  Oncon0 4348  suc csuc 4350  ωcom 4574  –onto→wfo 5196  ‘cfv 5198

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 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-sep 4107  ax-nul 4115  ax-pow 4160  ax-pr 4194  ax-un 4418  ax-iinf 4572

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1351  df-nf 1454  df-sb 1756  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-ral 2453  df-rex 2454  df-v 2732  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-nul 3415  df-pw 3568  df-sn 3589  df-pr 3590  df-op 3592  df-uni 3797  df-int 3832  df-br 3990  df-tr 4088  df-iord 4351  df-on 4353  df-suc 4356  df-iom 4575  df-iota 5160  df-fv 5206

This theorem is referenced by:  ennnfonelemex  12369