Theorem fissfi 7207

Description: A finite subset of a finite set is a decidable subset. (Contributed by Jim Kingdon, 18-May-2026.)

Assertion

Ref	Expression
fissfi	⊢ ((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 DECID 𝑥 ∈ 𝑆)

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝑆

Proof of Theorem fissfi

Dummy variables 𝑢 𝑣 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eleq2 2296	. . . 4 ⊢ (𝑤 = ∅ → (𝑥 ∈ 𝑤 ↔ 𝑥 ∈ ∅))
2	1	dcbid 846	. . 3 ⊢ (𝑤 = ∅ → (DECID 𝑥 ∈ 𝑤 ↔ DECID 𝑥 ∈ ∅))
3		eleq2 2296	. . . 4 ⊢ (𝑤 = 𝑢 → (𝑥 ∈ 𝑤 ↔ 𝑥 ∈ 𝑢))
4	3	dcbid 846	. . 3 ⊢ (𝑤 = 𝑢 → (DECID 𝑥 ∈ 𝑤 ↔ DECID 𝑥 ∈ 𝑢))
5		eleq2 2296	. . . 4 ⊢ (𝑤 = (𝑢 ∪ {𝑣}) → (𝑥 ∈ 𝑤 ↔ 𝑥 ∈ (𝑢 ∪ {𝑣})))
6	5	dcbid 846	. . 3 ⊢ (𝑤 = (𝑢 ∪ {𝑣}) → (DECID 𝑥 ∈ 𝑤 ↔ DECID 𝑥 ∈ (𝑢 ∪ {𝑣})))
7		eleq2 2296	. . . 4 ⊢ (𝑤 = 𝑆 → (𝑥 ∈ 𝑤 ↔ 𝑥 ∈ 𝑆))
8	7	dcbid 846	. . 3 ⊢ (𝑤 = 𝑆 → (DECID 𝑥 ∈ 𝑤 ↔ DECID 𝑥 ∈ 𝑆))
9		noel 3509	. . . . . 6 ⊢ ¬ 𝑥 ∈ ∅
10	9	olci 740	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ∅ ∨ ¬ 𝑥 ∈ ∅)
11		df-dc 843	. . . . 5 ⊢ (DECID 𝑥 ∈ ∅ ↔ (𝑥 ∈ ∅ ∨ ¬ 𝑥 ∈ ∅))
12	10, 11	mpbir 146	. . . 4 ⊢ DECID 𝑥 ∈ ∅
13	12	a1i 9	. . 3 ⊢ (((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → DECID 𝑥 ∈ ∅)
14		simpr 110	. . . . 5 ⊢ ((((((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ (𝑢 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑣 ∈ (𝑆 ∖ 𝑢))) ∧ DECID 𝑥 ∈ 𝑢) → DECID 𝑥 ∈ 𝑢)
15		simp2 1025	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) → 𝐴 ∈ Fin)
16	15	ad4antr 494	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ (𝑢 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑣 ∈ (𝑆 ∖ 𝑢))) ∧ DECID 𝑥 ∈ 𝑢) → 𝐴 ∈ Fin)
17		simp-4r 544	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ (𝑢 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑣 ∈ (𝑆 ∖ 𝑢))) ∧ DECID 𝑥 ∈ 𝑢) → 𝑥 ∈ 𝐴)
18		simp1 1024	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) → 𝑆 ⊆ 𝐴)
19	18	ad4antr 494	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ (𝑢 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑣 ∈ (𝑆 ∖ 𝑢))) ∧ DECID 𝑥 ∈ 𝑢) → 𝑆 ⊆ 𝐴)
20		simplrr 538	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ (𝑢 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑣 ∈ (𝑆 ∖ 𝑢))) ∧ DECID 𝑥 ∈ 𝑢) → 𝑣 ∈ (𝑆 ∖ 𝑢))
21	20	eldifad 3221	. . . . . . . 8 ⊢ ((((((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ (𝑢 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑣 ∈ (𝑆 ∖ 𝑢))) ∧ DECID 𝑥 ∈ 𝑢) → 𝑣 ∈ 𝑆)
22	19, 21	sseldd 3238	. . . . . . 7 ⊢ ((((((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ (𝑢 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑣 ∈ (𝑆 ∖ 𝑢))) ∧ DECID 𝑥 ∈ 𝑢) → 𝑣 ∈ 𝐴)
23		fidceq 7115	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐴) → DECID 𝑥 = 𝑣)
24	16, 17, 22, 23	syl3anc 1274	. . . . . 6 ⊢ ((((((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ (𝑢 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑣 ∈ (𝑆 ∖ 𝑢))) ∧ DECID 𝑥 ∈ 𝑢) → DECID 𝑥 = 𝑣)
25		velsn 3699	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑣} ↔ 𝑥 = 𝑣)
26	25	dcbii 848	. . . . . 6 ⊢ (DECID 𝑥 ∈ {𝑣} ↔ DECID 𝑥 = 𝑣)
27	24, 26	sylibr 134	. . . . 5 ⊢ ((((((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ (𝑢 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑣 ∈ (𝑆 ∖ 𝑢))) ∧ DECID 𝑥 ∈ 𝑢) → DECID 𝑥 ∈ {𝑣})
28	14, 27	dcun 3615	. . . 4 ⊢ ((((((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ (𝑢 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑣 ∈ (𝑆 ∖ 𝑢))) ∧ DECID 𝑥 ∈ 𝑢) → DECID 𝑥 ∈ (𝑢 ∪ {𝑣}))
29	28	ex 115	. . 3 ⊢ (((((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑢 ∈ Fin) ∧ (𝑢 ⊆ 𝑆 ∧ 𝑣 ∈ (𝑆 ∖ 𝑢))) → (DECID 𝑥 ∈ 𝑢 → DECID 𝑥 ∈ (𝑢 ∪ {𝑣})))
30		simpl3 1029	. . 3 ⊢ (((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑆 ∈ Fin)
31	2, 4, 6, 8, 13, 29, 30	findcard2sd 7140	. 2 ⊢ (((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → DECID 𝑥 ∈ 𝑆)
32	31	ralrimiva 2615	1 ⊢ ((𝑆 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑆 ∈ Fin) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 DECID 𝑥 ∈ 𝑆)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ∨ wo 716  DECID wdc 842   ∧ w3a 1005   = wceq 1398   ∈ wcel 2203  ∀wral 2520   ∖ cdif 3207   ∪ cun 3208   ⊆ wss 3210  ∅c0 3505  {csn 3682  Fincfn 6966

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 4218  ax-sep 4221  ax-nul 4229  ax-pow 4279  ax-pr 4314  ax-un 4545  ax-setind 4650  ax-iinf 4701

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-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 3506  df-if 3617  df-pw 3667  df-sn 3688  df-pr 3689  df-op 3691  df-uni 3908  df-int 3943  df-iun 3986  df-br 4103  df-opab 4165  df-mpt 4166  df-tr 4202  df-id 4405  df-iord 4478  df-on 4480  df-suc 4483  df-iom 4704  df-xp 4746  df-rel 4747  df-cnv 4748  df-co 4749  df-dm 4750  df-rn 4751  df-res 4752  df-ima 4753  df-iota 5303  df-fun 5345  df-fn 5346  df-f 5347  df-f1 5348  df-fo 5349  df-f1o 5350  df-fv 5351  df-er 6758  df-en 6967  df-fin 6969

This theorem is referenced by:  2omapfi  7262