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Theorem negfi 10545
Description: The negation of a finite set of real numbers is finite. (Contributed by AV, 9-Aug-2020.)
Assertion
Ref Expression
negfi ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐴 ∈ Fin) → {𝑛 ∈ ℝ ∣ -𝑛𝐴} ∈ Fin)
Distinct variable group:   𝐴,𝑛

Proof of Theorem negfi
Dummy variables 𝑎 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ssel 3008 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ⊆ ℝ → (𝑎𝐴𝑎 ∈ ℝ))
2 renegcl 7680 . . . . . . . . . 10 (𝑎 ∈ ℝ → -𝑎 ∈ ℝ)
31, 2syl6 33 . . . . . . . . 9 (𝐴 ⊆ ℝ → (𝑎𝐴 → -𝑎 ∈ ℝ))
43imp 122 . . . . . . . 8 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑎𝐴) → -𝑎 ∈ ℝ)
54ralrimiva 2442 . . . . . . 7 (𝐴 ⊆ ℝ → ∀𝑎𝐴 -𝑎 ∈ ℝ)
6 dmmptg 4891 . . . . . . 7 (∀𝑎𝐴 -𝑎 ∈ ℝ → dom (𝑎𝐴 ↦ -𝑎) = 𝐴)
75, 6syl 14 . . . . . 6 (𝐴 ⊆ ℝ → dom (𝑎𝐴 ↦ -𝑎) = 𝐴)
87eqcomd 2090 . . . . 5 (𝐴 ⊆ ℝ → 𝐴 = dom (𝑎𝐴 ↦ -𝑎))
98eleq1d 2153 . . . 4 (𝐴 ⊆ ℝ → (𝐴 ∈ Fin ↔ dom (𝑎𝐴 ↦ -𝑎) ∈ Fin))
10 funmpt 5014 . . . . 5 Fun (𝑎𝐴 ↦ -𝑎)
11 fundmfibi 6592 . . . . 5 (Fun (𝑎𝐴 ↦ -𝑎) → ((𝑎𝐴 ↦ -𝑎) ∈ Fin ↔ dom (𝑎𝐴 ↦ -𝑎) ∈ Fin))
1210, 11mp1i 10 . . . 4 (𝐴 ⊆ ℝ → ((𝑎𝐴 ↦ -𝑎) ∈ Fin ↔ dom (𝑎𝐴 ↦ -𝑎) ∈ Fin))
139, 12bitr4d 189 . . 3 (𝐴 ⊆ ℝ → (𝐴 ∈ Fin ↔ (𝑎𝐴 ↦ -𝑎) ∈ Fin))
14 reex 7413 . . . . . 6 ℝ ∈ V
1514ssex 3950 . . . . 5 (𝐴 ⊆ ℝ → 𝐴 ∈ V)
16 mptexg 5477 . . . . 5 (𝐴 ∈ V → (𝑎𝐴 ↦ -𝑎) ∈ V)
1715, 16syl 14 . . . 4 (𝐴 ⊆ ℝ → (𝑎𝐴 ↦ -𝑎) ∈ V)
18 eqid 2085 . . . . . 6 (𝑎𝐴 ↦ -𝑎) = (𝑎𝐴 ↦ -𝑎)
1918negf1o 7797 . . . . 5 (𝐴 ⊆ ℝ → (𝑎𝐴 ↦ -𝑎):𝐴1-1-onto→{𝑥 ∈ ℝ ∣ -𝑥𝐴})
20 f1of1 5209 . . . . 5 ((𝑎𝐴 ↦ -𝑎):𝐴1-1-onto→{𝑥 ∈ ℝ ∣ -𝑥𝐴} → (𝑎𝐴 ↦ -𝑎):𝐴1-1→{𝑥 ∈ ℝ ∣ -𝑥𝐴})
2119, 20syl 14 . . . 4 (𝐴 ⊆ ℝ → (𝑎𝐴 ↦ -𝑎):𝐴1-1→{𝑥 ∈ ℝ ∣ -𝑥𝐴})
22 f1vrnfibi 6598 . . . 4 (((𝑎𝐴 ↦ -𝑎) ∈ V ∧ (𝑎𝐴 ↦ -𝑎):𝐴1-1→{𝑥 ∈ ℝ ∣ -𝑥𝐴}) → ((𝑎𝐴 ↦ -𝑎) ∈ Fin ↔ ran (𝑎𝐴 ↦ -𝑎) ∈ Fin))
2317, 21, 22syl2anc 403 . . 3 (𝐴 ⊆ ℝ → ((𝑎𝐴 ↦ -𝑎) ∈ Fin ↔ ran (𝑎𝐴 ↦ -𝑎) ∈ Fin))
241imp 122 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑎𝐴) → 𝑎 ∈ ℝ)
252adantl 271 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑎𝐴) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → -𝑎 ∈ ℝ)
26 recn 7412 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑎 ∈ ℝ → 𝑎 ∈ ℂ)
2726negnegd 7721 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑎 ∈ ℝ → --𝑎 = 𝑎)
2827eqcomd 2090 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑎 ∈ ℝ → 𝑎 = --𝑎)
2928eleq1d 2153 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎 ∈ ℝ → (𝑎𝐴 ↔ --𝑎𝐴))
3029biimpcd 157 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑎𝐴 → (𝑎 ∈ ℝ → --𝑎𝐴))
3130adantl 271 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑎𝐴) → (𝑎 ∈ ℝ → --𝑎𝐴))
3231imp 122 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑎𝐴) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → --𝑎𝐴)
3325, 32jca 300 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑎𝐴) ∧ 𝑎 ∈ ℝ) → (-𝑎 ∈ ℝ ∧ --𝑎𝐴))
3424, 33mpdan 412 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑎𝐴) → (-𝑎 ∈ ℝ ∧ --𝑎𝐴))
35 eleq1 2147 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = -𝑎 → (𝑛 ∈ ℝ ↔ -𝑎 ∈ ℝ))
36 negeq 7612 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = -𝑎 → -𝑛 = --𝑎)
3736eleq1d 2153 . . . . . . . . . 10 (𝑛 = -𝑎 → (-𝑛𝐴 ↔ --𝑎𝐴))
3835, 37anbi12d 457 . . . . . . . . 9 (𝑛 = -𝑎 → ((𝑛 ∈ ℝ ∧ -𝑛𝐴) ↔ (-𝑎 ∈ ℝ ∧ --𝑎𝐴)))
3934, 38syl5ibrcom 155 . . . . . . . 8 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝑎𝐴) → (𝑛 = -𝑎 → (𝑛 ∈ ℝ ∧ -𝑛𝐴)))
4039rexlimdva 2485 . . . . . . 7 (𝐴 ⊆ ℝ → (∃𝑎𝐴 𝑛 = -𝑎 → (𝑛 ∈ ℝ ∧ -𝑛𝐴)))
41 simprr 499 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ -𝑛𝐴)) → -𝑛𝐴)
42 negeq 7612 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = -𝑛 → -𝑎 = --𝑛)
4342eqeq2d 2096 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = -𝑛 → (𝑛 = -𝑎𝑛 = --𝑛))
4443adantl 271 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ⊆ ℝ ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ -𝑛𝐴)) ∧ 𝑎 = -𝑛) → (𝑛 = -𝑎𝑛 = --𝑛))
45 recn 7412 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ ℝ → 𝑛 ∈ ℂ)
46 negneg 7669 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ ℂ → --𝑛 = 𝑛)
4746eqcomd 2090 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 ∈ ℂ → 𝑛 = --𝑛)
4845, 47syl 14 . . . . . . . . . 10 (𝑛 ∈ ℝ → 𝑛 = --𝑛)
4948ad2antrl 474 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ -𝑛𝐴)) → 𝑛 = --𝑛)
5041, 44, 49rspcedvd 2721 . . . . . . . 8 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ (𝑛 ∈ ℝ ∧ -𝑛𝐴)) → ∃𝑎𝐴 𝑛 = -𝑎)
5150ex 113 . . . . . . 7 (𝐴 ⊆ ℝ → ((𝑛 ∈ ℝ ∧ -𝑛𝐴) → ∃𝑎𝐴 𝑛 = -𝑎))
5240, 51impbid 127 . . . . . 6 (𝐴 ⊆ ℝ → (∃𝑎𝐴 𝑛 = -𝑎 ↔ (𝑛 ∈ ℝ ∧ -𝑛𝐴)))
5352abbidv 2202 . . . . 5 (𝐴 ⊆ ℝ → {𝑛 ∣ ∃𝑎𝐴 𝑛 = -𝑎} = {𝑛 ∣ (𝑛 ∈ ℝ ∧ -𝑛𝐴)})
5418rnmpt 4650 . . . . 5 ran (𝑎𝐴 ↦ -𝑎) = {𝑛 ∣ ∃𝑎𝐴 𝑛 = -𝑎}
55 df-rab 2364 . . . . 5 {𝑛 ∈ ℝ ∣ -𝑛𝐴} = {𝑛 ∣ (𝑛 ∈ ℝ ∧ -𝑛𝐴)}
5653, 54, 553eqtr4g 2142 . . . 4 (𝐴 ⊆ ℝ → ran (𝑎𝐴 ↦ -𝑎) = {𝑛 ∈ ℝ ∣ -𝑛𝐴})
5756eleq1d 2153 . . 3 (𝐴 ⊆ ℝ → (ran (𝑎𝐴 ↦ -𝑎) ∈ Fin ↔ {𝑛 ∈ ℝ ∣ -𝑛𝐴} ∈ Fin))
5813, 23, 573bitrd 212 . 2 (𝐴 ⊆ ℝ → (𝐴 ∈ Fin ↔ {𝑛 ∈ ℝ ∣ -𝑛𝐴} ∈ Fin))
5958biimpa 290 1 ((𝐴 ⊆ ℝ ∧ 𝐴 ∈ Fin) → {𝑛 ∈ ℝ ∣ -𝑛𝐴} ∈ Fin)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 102  wb 103   = wceq 1287  wcel 1436  {cab 2071  wral 2355  wrex 2356  {crab 2359  Vcvv 2615  wss 2988  cmpt 3874  dom cdm 4410  ran crn 4411  Fun wfun 4972  1-1wf1 4975  1-1-ontowf1o 4977  Fincfn 6403  cc 7285  cr 7286  -cneg 7591
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 577  ax-in2 578  ax-io 663  ax-5 1379  ax-7 1380  ax-gen 1381  ax-ie1 1425  ax-ie2 1426  ax-8 1438  ax-10 1439  ax-11 1440  ax-i12 1441  ax-bndl 1442  ax-4 1443  ax-13 1447  ax-14 1448  ax-17 1462  ax-i9 1466  ax-ial 1470  ax-i5r 1471  ax-ext 2067  ax-coll 3928  ax-sep 3931  ax-nul 3939  ax-pow 3983  ax-pr 4009  ax-un 4233  ax-setind 4325  ax-iinf 4375  ax-cnex 7373  ax-resscn 7374  ax-1cn 7375  ax-icn 7377  ax-addcl 7378  ax-addrcl 7379  ax-mulcl 7380  ax-addcom 7382  ax-addass 7384  ax-distr 7386  ax-i2m1 7387  ax-0id 7390  ax-rnegex 7391  ax-cnre 7393
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-dc 779  df-3or 923  df-3an 924  df-tru 1290  df-fal 1293  df-nf 1393  df-sb 1690  df-eu 1948  df-mo 1949  df-clab 2072  df-cleq 2078  df-clel 2081  df-nfc 2214  df-ne 2252  df-ral 2360  df-rex 2361  df-reu 2362  df-rab 2364  df-v 2617  df-sbc 2830  df-csb 2923  df-dif 2990  df-un 2992  df-in 2994  df-ss 3001  df-nul 3276  df-if 3380  df-pw 3417  df-sn 3437  df-pr 3438  df-op 3440  df-uni 3637  df-int 3672  df-iun 3715  df-br 3821  df-opab 3875  df-mpt 3876  df-tr 3911  df-id 4093  df-iord 4166  df-on 4168  df-suc 4171  df-iom 4378  df-xp 4416  df-rel 4417  df-cnv 4418  df-co 4419  df-dm 4420  df-rn 4421  df-res 4422  df-ima 4423  df-iota 4943  df-fun 4980  df-fn 4981  df-f 4982  df-f1 4983  df-fo 4984  df-f1o 4985  df-fv 4986  df-riota 5563  df-ov 5610  df-oprab 5611  df-mpt2 5612  df-1st 5862  df-2nd 5863  df-1o 6129  df-er 6238  df-en 6404  df-fin 6406  df-sub 7592  df-neg 7593
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