Theorem fidcen 7155

Description: Equinumerosity of finite sets is decidable. (Contributed by Jim Kingdon, 10-Feb-2026.)

Assertion

Ref	Expression
fidcen	⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → DECID 𝐴 ≈ 𝐵)

Proof of Theorem fidcen

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isfi 6999	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ Fin ↔ ∃𝑥 ∈ ω 𝐴 ≈ 𝑥)
2	1	biimpi 120	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → ∃𝑥 ∈ ω 𝐴 ≈ 𝑥)
3	2	adantr 276	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ∃𝑥 ∈ ω 𝐴 ≈ 𝑥)
4		isfi 6999	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ Fin ↔ ∃𝑦 ∈ ω 𝐵 ≈ 𝑦)
5	4	biimpi 120	. . . 4 ⊢ (𝐵 ∈ Fin → ∃𝑦 ∈ ω 𝐵 ≈ 𝑦)
6	5	ad2antlr 489	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) → ∃𝑦 ∈ ω 𝐵 ≈ 𝑦)
7		simplrl 537	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) → 𝑥 ∈ ω)
8		simprl 531	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) → 𝑦 ∈ ω)
9		nndceq 6731	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω) → DECID 𝑥 = 𝑦)
10	7, 8, 9	syl2anc 411	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) → DECID 𝑥 = 𝑦)
11		exmiddc 844	. . . . . 6 ⊢ (DECID 𝑥 = 𝑦 → (𝑥 = 𝑦 ∨ ¬ 𝑥 = 𝑦))
12	10, 11	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) → (𝑥 = 𝑦 ∨ ¬ 𝑥 = 𝑦))
13		simplrr 538	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) → 𝐴 ≈ 𝑥)
14		simplrr 538	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) ∧ 𝑥 = 𝑦) → 𝐵 ≈ 𝑦)
15		simpr 110	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) ∧ 𝑥 = 𝑦) → 𝑥 = 𝑦)
16	14, 15	breqtrrd 4136	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) ∧ 𝑥 = 𝑦) → 𝐵 ≈ 𝑥)
17	16	ensymd 7022	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) ∧ 𝑥 = 𝑦) → 𝑥 ≈ 𝐵)
18		entr 7023	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ≈ 𝑥 ∧ 𝑥 ≈ 𝐵) → 𝐴 ≈ 𝐵)
19	13, 17, 18	syl2an2r 599	. . . . . . 7 ⊢ (((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) ∧ 𝑥 = 𝑦) → 𝐴 ≈ 𝐵)
20	19	ex 115	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) → (𝑥 = 𝑦 → 𝐴 ≈ 𝐵))
21	13	ensymd 7022	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) → 𝑥 ≈ 𝐴)
22		entr 7023	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑥 ≈ 𝐴 ∧ 𝐴 ≈ 𝐵) → 𝑥 ≈ 𝐵)
23	21, 22	sylan 283	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) ∧ 𝐴 ≈ 𝐵) → 𝑥 ≈ 𝐵)
24		simplrr 538	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) ∧ 𝐴 ≈ 𝐵) → 𝐵 ≈ 𝑦)
25		entr 7023	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ≈ 𝐵 ∧ 𝐵 ≈ 𝑦) → 𝑥 ≈ 𝑦)
26	23, 24, 25	syl2anc 411	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) ∧ 𝐴 ≈ 𝐵) → 𝑥 ≈ 𝑦)
27		simplrl 537	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) ∧ 𝐴 ≈ 𝐵) → 𝑦 ∈ ω)
28		nneneq 7110	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω) → (𝑥 ≈ 𝑦 ↔ 𝑥 = 𝑦))
29	7, 27, 28	syl2an2r 599	. . . . . . . . 9 ⊢ (((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) ∧ 𝐴 ≈ 𝐵) → (𝑥 ≈ 𝑦 ↔ 𝑥 = 𝑦))
30	26, 29	mpbid 147	. . . . . . . 8 ⊢ (((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) ∧ 𝐴 ≈ 𝐵) → 𝑥 = 𝑦)
31	30	ex 115	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) → (𝐴 ≈ 𝐵 → 𝑥 = 𝑦))
32	31	con3d 636	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) → (¬ 𝑥 = 𝑦 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
33	20, 32	orim12d 794	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) → ((𝑥 = 𝑦 ∨ ¬ 𝑥 = 𝑦) → (𝐴 ≈ 𝐵 ∨ ¬ 𝐴 ≈ 𝐵)))
34	12, 33	mpd 13	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) → (𝐴 ≈ 𝐵 ∨ ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
35		df-dc 843	. . . 4 ⊢ (DECID 𝐴 ≈ 𝐵 ↔ (𝐴 ≈ 𝐵 ∨ ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
36	34, 35	sylibr 134	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) ∧ (𝑦 ∈ ω ∧ 𝐵 ≈ 𝑦)) → DECID 𝐴 ≈ 𝐵)
37	6, 36	rexlimddv 2665	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝐴 ≈ 𝑥)) → DECID 𝐴 ≈ 𝐵)
38	3, 37	rexlimddv 2665	1 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → DECID 𝐴 ≈ 𝐵)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∨ wo 716  DECID wdc 842   ∈ wcel 2203  ∃wrex 2521   class class class wbr 4108  ωcom 4711   ≈ cen 6972  Fincfn 6974

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-sep 4227  ax-nul 4235  ax-pow 4286  ax-pr 4321  ax-un 4553  ax-setind 4658  ax-iinf 4709

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-ral 2525  df-rex 2526  df-rab 2529  df-v 2814  df-sbc 3042  df-dif 3212  df-un 3214  df-in 3216  df-ss 3223  df-nul 3508  df-pw 3670  df-sn 3694  df-pr 3695  df-op 3697  df-uni 3914  df-int 3949  df-br 4109  df-opab 4171  df-tr 4208  df-id 4413  df-iord 4486  df-on 4488  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-er 6766  df-en 6975  df-fin 6977

This theorem is referenced by:  eqsndc  7162