Theorem phplem4dom 6861

Description: Dominance of successors implies dominance of the original natural numbers. (Contributed by Jim Kingdon, 1-Sep-2021.)

Assertion

Ref	Expression
phplem4dom	⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (suc 𝐴 ≼ suc 𝐵 → 𝐴 ≼ 𝐵))

Proof of Theorem phplem4dom

Dummy variable 𝑓 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		peano2 4594	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ ω → suc 𝐵 ∈ ω)
2	1	adantl 277	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → suc 𝐵 ∈ ω)
3		brdomg 6747	. . . . 5 ⊢ (suc 𝐵 ∈ ω → (suc 𝐴 ≼ suc 𝐵 ↔ ∃𝑓 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵))
4	2, 3	syl 14	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (suc 𝐴 ≼ suc 𝐵 ↔ ∃𝑓 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵))
5	4	biimpa 296	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) → ∃𝑓 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵)
6		simpr 110	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵)
7	2	ad2antrr 488	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → suc 𝐵 ∈ ω)
8		sssucid 4415	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐴 ⊆ suc 𝐴
9	8	a1i 9	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → 𝐴 ⊆ suc 𝐴)
10		simplll 533	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → 𝐴 ∈ ω)
11		f1imaen2g 6792	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵 ∧ suc 𝐵 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ suc 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ ω)) → (𝑓 “ 𝐴) ≈ 𝐴)
12	6, 7, 9, 10, 11	syl22anc 1239	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → (𝑓 “ 𝐴) ≈ 𝐴)
13	12	ensymd 6782	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → 𝐴 ≈ (𝑓 “ 𝐴))
14		difexg 4144	. . . . . . 7 ⊢ (suc 𝐵 ∈ ω → (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)}) ∈ V)
15	7, 14	syl 14	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)}) ∈ V)
16		nnord 4611	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ ω → Ord 𝐴)
17		orddif 4546	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Ord 𝐴 → 𝐴 = (suc 𝐴 ∖ {𝐴}))
18	16, 17	syl 14	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ ω → 𝐴 = (suc 𝐴 ∖ {𝐴}))
19	18	imaeq2d 4970	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ω → (𝑓 “ 𝐴) = (𝑓 “ (suc 𝐴 ∖ {𝐴})))
20	10, 19	syl 14	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → (𝑓 “ 𝐴) = (𝑓 “ (suc 𝐴 ∖ {𝐴})))
21		f1fn 5423	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵 → 𝑓 Fn suc 𝐴)
22	21	adantl 277	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → 𝑓 Fn suc 𝐴)
23		sucidg 4416	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝐴 ∈ ω → 𝐴 ∈ suc 𝐴)
24	10, 23	syl 14	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → 𝐴 ∈ suc 𝐴)
25		fnsnfv 5575	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑓 Fn suc 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ suc 𝐴) → {(𝑓‘𝐴)} = (𝑓 “ {𝐴}))
26	22, 24, 25	syl2anc 411	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → {(𝑓‘𝐴)} = (𝑓 “ {𝐴}))
27	26	difeq2d 3253	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → ((𝑓 “ suc 𝐴) ∖ {(𝑓‘𝐴)}) = ((𝑓 “ suc 𝐴) ∖ (𝑓 “ {𝐴})))
28		df-f1 5221	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵 ↔ (𝑓:suc 𝐴⟶suc 𝐵 ∧ Fun ◡𝑓))
29	28	simprbi 275	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵 → Fun ◡𝑓)
30		imadif 5296	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (Fun ◡𝑓 → (𝑓 “ (suc 𝐴 ∖ {𝐴})) = ((𝑓 “ suc 𝐴) ∖ (𝑓 “ {𝐴})))
31	29, 30	syl 14	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵 → (𝑓 “ (suc 𝐴 ∖ {𝐴})) = ((𝑓 “ suc 𝐴) ∖ (𝑓 “ {𝐴})))
32	31	adantl 277	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → (𝑓 “ (suc 𝐴 ∖ {𝐴})) = ((𝑓 “ suc 𝐴) ∖ (𝑓 “ {𝐴})))
33	27, 32	eqtr4d 2213	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → ((𝑓 “ suc 𝐴) ∖ {(𝑓‘𝐴)}) = (𝑓 “ (suc 𝐴 ∖ {𝐴})))
34		f1f 5421	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵 → 𝑓:suc 𝐴⟶suc 𝐵)
35	34	adantl 277	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → 𝑓:suc 𝐴⟶suc 𝐵)
36		imassrn 4981	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓 “ suc 𝐴) ⊆ ran 𝑓
37		frn 5374	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓:suc 𝐴⟶suc 𝐵 → ran 𝑓 ⊆ suc 𝐵)
38	36, 37	sstrid 3166	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓:suc 𝐴⟶suc 𝐵 → (𝑓 “ suc 𝐴) ⊆ suc 𝐵)
39	35, 38	syl 14	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → (𝑓 “ suc 𝐴) ⊆ suc 𝐵)
40	39	ssdifd 3271	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → ((𝑓 “ suc 𝐴) ∖ {(𝑓‘𝐴)}) ⊆ (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)}))
41	33, 40	eqsstrrd 3192	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → (𝑓 “ (suc 𝐴 ∖ {𝐴})) ⊆ (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)}))
42	20, 41	eqsstrd 3191	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → (𝑓 “ 𝐴) ⊆ (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)}))
43		ssdomg 6777	. . . . . 6 ⊢ ((suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)}) ∈ V → ((𝑓 “ 𝐴) ⊆ (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)}) → (𝑓 “ 𝐴) ≼ (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)})))
44	15, 42, 43	sylc 62	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → (𝑓 “ 𝐴) ≼ (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)}))
45		endomtr 6789	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ≈ (𝑓 “ 𝐴) ∧ (𝑓 “ 𝐴) ≼ (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)})) → 𝐴 ≼ (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)}))
46	13, 44, 45	syl2anc 411	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → 𝐴 ≼ (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)}))
47		simpllr 534	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → 𝐵 ∈ ω)
48	35, 24	ffvelcdmd 5652	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → (𝑓‘𝐴) ∈ suc 𝐵)
49		phplem3g 6855	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ ω ∧ (𝑓‘𝐴) ∈ suc 𝐵) → 𝐵 ≈ (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)}))
50	47, 48, 49	syl2anc 411	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → 𝐵 ≈ (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)}))
51	50	ensymd 6782	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)}) ≈ 𝐵)
52		domentr 6790	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ≼ (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)}) ∧ (suc 𝐵 ∖ {(𝑓‘𝐴)}) ≈ 𝐵) → 𝐴 ≼ 𝐵)
53	46, 51, 52	syl2anc 411	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) ∧ 𝑓:suc 𝐴–1-1→suc 𝐵) → 𝐴 ≼ 𝐵)
54	5, 53	exlimddv 1898	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) ∧ suc 𝐴 ≼ suc 𝐵) → 𝐴 ≼ 𝐵)
55	54	ex 115	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (suc 𝐴 ≼ suc 𝐵 → 𝐴 ≼ 𝐵))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1353  ∃wex 1492   ∈ wcel 2148  Vcvv 2737   ∖ cdif 3126   ⊆ wss 3129  {csn 3592   class class class wbr 4003  Ord word 4362  suc csuc 4365  ωcom 4589  ^◡ccnv 4625  ran crn 4627   “ cima 4629  Fun wfun 5210   Fn wfn 5211  ⟶wf 5212  –1-1→wf1 5213  ‘cfv 5216   ≈ cen 6737   ≼ cdom 6738

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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-sep 4121  ax-nul 4129  ax-pow 4174  ax-pr 4209  ax-un 4433  ax-setind 4536  ax-iinf 4587

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-ral 2460  df-rex 2461  df-rab 2464  df-v 2739  df-sbc 2963  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-nul 3423  df-pw 3577  df-sn 3598  df-pr 3599  df-op 3601  df-uni 3810  df-int 3845  df-br 4004  df-opab 4065  df-tr 4102  df-id 4293  df-iord 4366  df-on 4368  df-suc 4371  df-iom 4590  df-xp 4632  df-rel 4633  df-cnv 4634  df-co 4635  df-dm 4636  df-rn 4637  df-res 4638  df-ima 4639  df-iota 5178  df-fun 5218  df-fn 5219  df-f 5220  df-f1 5221  df-fo 5222  df-f1o 5223  df-fv 5224  df-er 6534  df-en 6740  df-dom 6741

This theorem is referenced by:  php5dom  6862