Theorem exmidunben 13169

Description: If any unbounded set of positive integers is equinumerous to ℕ, then the Limited Principle of Omniscience (LPO) implies excluded middle. (Contributed by Jim Kingdon, 29-Jul-2023.)

Assertion

Ref	Expression
exmidunben	⊢ ((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) → EXMID)

Distinct variable group:   𝑚,𝑛,𝑥

Proof of Theorem exmidunben

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		vex 2815	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 𝑦 ∈ V
2	1	enref 7003	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑦 ≈ 𝑦
3		2z 9604	. . . . . . . . . . 11 ⊢ 2 ∈ ℤ
4		uzennn 10797	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (2 ∈ ℤ → (ℤ≥‘2) ≈ ℕ)
5	3, 4	ax-mp 5	. . . . . . . . . 10 ⊢ (ℤ≥‘2) ≈ ℕ
6		djuen 7517	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑦 ≈ 𝑦 ∧ (ℤ≥‘2) ≈ ℕ) → (𝑦 ⊔ (ℤ≥‘2)) ≈ (𝑦 ⊔ ℕ))
7	2, 5, 6	mp2an 426	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ⊔ (ℤ≥‘2)) ≈ (𝑦 ⊔ ℕ)
8	7	ensymi 7021	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ⊔ ℕ) ≈ (𝑦 ⊔ (ℤ≥‘2))
9		zex 9585	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ℤ ∈ V
10		uzssz 9873	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ℤ≥‘2) ⊆ ℤ
11	9, 10	ssexi 4247	. . . . . . . . . 10 ⊢ (ℤ≥‘2) ∈ V
12		1re 8272	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ 1 ∈ ℝ
13	12	ltnri 8365	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ¬ 1 < 1
14		simplr 529	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) → 𝑦 ⊆ {1})
15		simpr 110	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) → 𝑧 ∈ 𝑦)
16	14, 15	sseldd 3238	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) → 𝑧 ∈ {1})
17		elsni 3706	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑧 ∈ {1} → 𝑧 = 1)
18	16, 17	syl 14	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) → 𝑧 = 1)
19	18	breq2d 4120	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) → (1 < 𝑧 ↔ 1 < 1))
20	13, 19	mtbiri 682	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) → ¬ 1 < 𝑧)
21		eluz2gt1 9933	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑧 ∈ (ℤ≥‘2) → 1 < 𝑧)
22	20, 21	nsyl 633	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑧 ∈ 𝑦) → ¬ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2))
23	22	ralrimiva 2615	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → ∀𝑧 ∈ 𝑦 ¬ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2))
24		disj 3556	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑦 ∩ (ℤ≥‘2)) = ∅ ↔ ∀𝑧 ∈ 𝑦 ¬ 𝑧 ∈ (ℤ≥‘2))
25	23, 24	sylibr 134	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → (𝑦 ∩ (ℤ≥‘2)) = ∅)
26		endjudisj 7516	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑦 ∈ V ∧ (ℤ≥‘2) ∈ V ∧ (𝑦 ∩ (ℤ≥‘2)) = ∅) → (𝑦 ⊔ (ℤ≥‘2)) ≈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)))
27	1, 11, 25, 26	mp3an12i 1378	. . . . . . . . 9 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → (𝑦 ⊔ (ℤ≥‘2)) ≈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)))
28		simpr 110	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → 𝑦 ⊆ {1})
29		1nn 9247	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ 1 ∈ ℕ
30		snssi 3837	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (1 ∈ ℕ → {1} ⊆ ℕ)
31	29, 30	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ {1} ⊆ ℕ
32	28, 31	sstrdi 3249	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → 𝑦 ⊆ ℕ)
33		2nn 9398	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 2 ∈ ℕ
34		uznnssnn 9908	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (2 ∈ ℕ → (ℤ≥‘2) ⊆ ℕ)
35	33, 34	mp1i 10	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → (ℤ≥‘2) ⊆ ℕ)
36	32, 35	unssd 3394	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) ⊆ ℕ)
37		nfv 1577	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ Ⅎ𝑚 𝑥 ⊆ ℕ
38		nfra1 2573	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ Ⅎ𝑚∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛
39	37, 38	nfan 1614	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ Ⅎ𝑚(𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛)
40		nfv 1577	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ Ⅎ𝑚 𝑥 ≈ ℕ
41	39, 40	nfim 1621	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ Ⅎ𝑚((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ)
42	41	nfal 1625	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ Ⅎ𝑚∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ)
43		nfv 1577	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ Ⅎ𝑚ω ∈ Omni
44	42, 43	nfan 1614	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑚(∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni)
45		nfv 1577	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑚 𝑦 ⊆ {1}
46	44, 45	nfan 1614	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑚((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1})
47		simpr 110	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℕ)
48	47	peano2nnd 9251	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 + 1) ∈ ℕ)
49	48	nnzd 9698	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 + 1) ∈ ℤ)
50		0p1e1 9350	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (0 + 1) = 1
51		0red 8274	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑚 ∈ ℕ → 0 ∈ ℝ)
52		nnre 9243	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑚 ∈ ℕ → 𝑚 ∈ ℝ)
53		1red 8288	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑚 ∈ ℕ → 1 ∈ ℝ)
54		nngt0 9261	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑚 ∈ ℕ → 0 < 𝑚)
55	51, 52, 53, 54	ltadd1dd 8829	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑚 ∈ ℕ → (0 + 1) < (𝑚 + 1))
56	50, 55	eqbrtrrid 4144	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑚 ∈ ℕ → 1 < (𝑚 + 1))
57	56	adantl 277	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 1 < (𝑚 + 1))
58		eluz2b1 9932	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑚 + 1) ∈ (ℤ≥‘2) ↔ ((𝑚 + 1) ∈ ℤ ∧ 1 < (𝑚 + 1)))
59	49, 57, 58	sylanbrc 417	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 + 1) ∈ (ℤ≥‘2))
60		elun2 3386	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝑚 + 1) ∈ (ℤ≥‘2) → (𝑚 + 1) ∈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)))
61	59, 60	syl 14	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → (𝑚 + 1) ∈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)))
62	47	nnred 9249	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 ∈ ℝ)
63	62	ltp1d 9203	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → 𝑚 < (𝑚 + 1))
64		breq2 4112	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑛 = (𝑚 + 1) → (𝑚 < 𝑛 ↔ 𝑚 < (𝑚 + 1)))
65	64	rspcev 2920	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑚 + 1) ∈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) ∧ 𝑚 < (𝑚 + 1)) → ∃𝑛 ∈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2))𝑚 < 𝑛)
66	61, 63, 65	syl2anc 411	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑚 ∈ ℕ) → ∃𝑛 ∈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2))𝑚 < 𝑛)
67	66	ex 115	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → (𝑚 ∈ ℕ → ∃𝑛 ∈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2))𝑚 < 𝑛))
68	46, 67	ralrimi 2613	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2))𝑚 < 𝑛)
69	1, 11	unex 4561	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) ∈ V
70		sseq1 3260	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) → (𝑥 ⊆ ℕ ↔ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) ⊆ ℕ))
71		rexeq 2741	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) → (∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛 ↔ ∃𝑛 ∈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2))𝑚 < 𝑛))
72	71	ralbidv 2542	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) → (∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛 ↔ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2))𝑚 < 𝑛))
73	70, 72	anbi12d 473	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) → ((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) ↔ ((𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2))𝑚 < 𝑛)))
74		breq1 4111	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) → (𝑥 ≈ ℕ ↔ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) ≈ ℕ))
75	73, 74	imbi12d 234	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 = (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) → (((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ↔ (((𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2))𝑚 < 𝑛) → (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) ≈ ℕ)))
76	69, 75	spcv 2910	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) → (((𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2))𝑚 < 𝑛) → (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) ≈ ℕ))
77	76	ad2antrr 488	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → (((𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2))𝑚 < 𝑛) → (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) ≈ ℕ))
78	36, 68, 77	mp2and 433	. . . . . . . . 9 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) ≈ ℕ)
79		entr 7023	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑦 ⊔ (ℤ≥‘2)) ≈ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑦 ∪ (ℤ≥‘2)) ≈ ℕ) → (𝑦 ⊔ (ℤ≥‘2)) ≈ ℕ)
80	27, 78, 79	syl2anc 411	. . . . . . . 8 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → (𝑦 ⊔ (ℤ≥‘2)) ≈ ℕ)
81		entr 7023	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑦 ⊔ ℕ) ≈ (𝑦 ⊔ (ℤ≥‘2)) ∧ (𝑦 ⊔ (ℤ≥‘2)) ≈ ℕ) → (𝑦 ⊔ ℕ) ≈ ℕ)
82	8, 80, 81	sylancr 414	. . . . . . 7 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → (𝑦 ⊔ ℕ) ≈ ℕ)
83	82	ensymd 7022	. . . . . 6 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → ℕ ≈ (𝑦 ⊔ ℕ))
84		bren 6982	. . . . . 6 ⊢ (ℕ ≈ (𝑦 ⊔ ℕ) ↔ ∃𝑓 𝑓:ℕ–1-1-onto→(𝑦 ⊔ ℕ))
85	83, 84	sylib 122	. . . . 5 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → ∃𝑓 𝑓:ℕ–1-1-onto→(𝑦 ⊔ ℕ))
86		simpllr 536	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑓:ℕ–1-1-onto→(𝑦 ⊔ ℕ)) → ω ∈ Omni)
87		nnenom 10795	. . . . . . . . . 10 ⊢ ℕ ≈ ω
88		enomni 7429	. . . . . . . . . 10 ⊢ (ℕ ≈ ω → (ℕ ∈ Omni ↔ ω ∈ Omni))
89	87, 88	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 ⊢ (ℕ ∈ Omni ↔ ω ∈ Omni)
90	86, 89	sylibr 134	. . . . . . . 8 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑓:ℕ–1-1-onto→(𝑦 ⊔ ℕ)) → ℕ ∈ Omni)
91		f1ofo 5620	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑓:ℕ–1-1-onto→(𝑦 ⊔ ℕ) → 𝑓:ℕ–onto→(𝑦 ⊔ ℕ))
92	91	adantl 277	. . . . . . . 8 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑓:ℕ–1-1-onto→(𝑦 ⊔ ℕ)) → 𝑓:ℕ–onto→(𝑦 ⊔ ℕ))
93	90, 92	fodjuomni 7439	. . . . . . 7 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑓:ℕ–1-1-onto→(𝑦 ⊔ ℕ)) → (∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑦 ∨ 𝑦 = ∅))
94	93	orcomd 737	. . . . . 6 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑓:ℕ–1-1-onto→(𝑦 ⊔ ℕ)) → (𝑦 = ∅ ∨ ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑦))
95		simplr 529	. . . . . . . 8 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑓:ℕ–1-1-onto→(𝑦 ⊔ ℕ)) → 𝑦 ⊆ {1})
96		sssnm 3857	. . . . . . . 8 ⊢ (∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑦 → (𝑦 ⊆ {1} ↔ 𝑦 = {1}))
97	95, 96	syl5ibcom 155	. . . . . . 7 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑓:ℕ–1-1-onto→(𝑦 ⊔ ℕ)) → (∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑦 → 𝑦 = {1}))
98	97	orim2d 796	. . . . . 6 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑓:ℕ–1-1-onto→(𝑦 ⊔ ℕ)) → ((𝑦 = ∅ ∨ ∃𝑤 𝑤 ∈ 𝑦) → (𝑦 = ∅ ∨ 𝑦 = {1})))
99	94, 98	mpd 13	. . . . 5 ⊢ ((((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) ∧ 𝑓:ℕ–1-1-onto→(𝑦 ⊔ ℕ)) → (𝑦 = ∅ ∨ 𝑦 = {1}))
100	85, 99	exlimddv 1948	. . . 4 ⊢ (((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) ∧ 𝑦 ⊆ {1}) → (𝑦 = ∅ ∨ 𝑦 = {1}))
101	100	ex 115	. . 3 ⊢ ((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) → (𝑦 ⊆ {1} → (𝑦 = ∅ ∨ 𝑦 = {1})))
102	101	alrimiv 1923	. 2 ⊢ ((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) → ∀𝑦(𝑦 ⊆ {1} → (𝑦 = ∅ ∨ 𝑦 = {1})))
103		exmidsssnc 4315	. . 3 ⊢ (1 ∈ ℕ → (EXMID ↔ ∀𝑦(𝑦 ⊆ {1} → (𝑦 = ∅ ∨ 𝑦 = {1}))))
104	29, 103	ax-mp 5	. 2 ⊢ (EXMID ↔ ∀𝑦(𝑦 ⊆ {1} → (𝑦 = ∅ ∨ 𝑦 = {1})))
105	102, 104	sylibr 134	1 ⊢ ((∀𝑥((𝑥 ⊆ ℕ ∧ ∀𝑚 ∈ ℕ ∃𝑛 ∈ 𝑥 𝑚 < 𝑛) → 𝑥 ≈ ℕ) ∧ ω ∈ Omni) → EXMID)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∨ wo 716  ∀wal 1396   = wceq 1398  ∃wex 1541   ∈ wcel 2203  ∀wral 2520  ∃wrex 2521  Vcvv 2812   ∪ cun 3208   ∩ cin 3209   ⊆ wss 3210  ∅c0 3507  {csn 3688   class class class wbr 4108  EXMIDwem 4306  ωcom 4711  –onto→wfo 5349  –1-1-onto→wf1o 5350  ‘cfv 5351  (class class class)co 6049   ≈ cen 6972   ⊔ cdju 7327  Omnicomni 7424  0cc0 8126  1c1 8127   + caddc 8129   < clt 8307  ℕcn 9236  2c2 9287  ℤcz 9576  ℤ_≥cuz 9852

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 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2205  ax-14 2206  ax-ext 2214  ax-coll 4224  ax-sep 4227  ax-nul 4235  ax-pow 4286  ax-pr 4321  ax-un 4553  ax-setind 4658  ax-iinf 4709  ax-cnex 8217  ax-resscn 8218  ax-1cn 8219  ax-1re 8220  ax-icn 8221  ax-addcl 8222  ax-addrcl 8223  ax-mulcl 8224  ax-addcom 8226  ax-addass 8228  ax-distr 8230  ax-i2m1 8231  ax-0lt1 8232  ax-0id 8234  ax-rnegex 8235  ax-cnre 8237  ax-pre-ltirr 8238  ax-pre-ltwlin 8239  ax-pre-lttrn 8240  ax-pre-ltadd 8242

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2083  df-mo 2084  df-clab 2219  df-cleq 2225  df-clel 2228  df-nfc 2373  df-ne 2413  df-nel 2508  df-ral 2525  df-rex 2526  df-reu 2527  df-rab 2529  df-v 2814  df-sbc 3042  df-csb 3138  df-dif 3212  df-un 3214  df-in 3216  df-ss 3223  df-nul 3508  df-if 3620  df-pw 3670  df-sn 3694  df-pr 3695  df-op 3697  df-uni 3914  df-int 3949  df-iun 3992  df-br 4109  df-opab 4171  df-mpt 4172  df-tr 4208  df-exmid 4307  df-id 4413  df-iord 4486  df-on 4488  df-ilim 4489  df-suc 4491  df-iom 4712  df-xp 4754  df-rel 4755  df-cnv 4756  df-co 4757  df-dm 4758  df-rn 4759  df-res 4760  df-ima 4761  df-iota 5311  df-fun 5353  df-fn 5354  df-f 5355  df-f1 5356  df-fo 5357  df-f1o 5358  df-fv 5359  df-riota 6002  df-ov 6052  df-oprab 6053  df-mpo 6054  df-1st 6333  df-2nd 6334  df-recs 6535  df-frec 6621  df-1o 6646  df-2o 6647  df-er 6766  df-map 6883  df-en 6975  df-dju 7328  df-inl 7337  df-inr 7338  df-omni 7425  df-pnf 8309  df-mnf 8310  df-xr 8311  df-ltxr 8312  df-le 8313  df-sub 8445  df-neg 8446  df-inn 9237  df-2 9295  df-n0 9496  df-z 9577  df-uz 9853

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