ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  unsnfi GIF version

Theorem unsnfi 6931
Description: Adding a singleton to a finite set yields a finite set. (Contributed by Jim Kingdon, 3-Feb-2022.)
Assertion
Ref Expression
unsnfi ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝑉 ∧ ¬ 𝐵𝐴) → (𝐴 ∪ {𝐵}) ∈ Fin)

Proof of Theorem unsnfi
Dummy variables 𝑚 𝑛 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 isfi 6774 . . . 4 (𝐴 ∈ Fin ↔ ∃𝑛 ∈ ω 𝐴𝑛)
21biimpi 120 . . 3 (𝐴 ∈ Fin → ∃𝑛 ∈ ω 𝐴𝑛)
323ad2ant1 1019 . 2 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝑉 ∧ ¬ 𝐵𝐴) → ∃𝑛 ∈ ω 𝐴𝑛)
4 peano2 4606 . . . . 5 (𝑛 ∈ ω → suc 𝑛 ∈ ω)
54ad2antrl 490 . . . 4 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝑉 ∧ ¬ 𝐵𝐴) ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴𝑛)) → suc 𝑛 ∈ ω)
6 simprr 531 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝑉 ∧ ¬ 𝐵𝐴) ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴𝑛)) → 𝐴𝑛)
7 simpl2 1002 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝑉 ∧ ¬ 𝐵𝐴) ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴𝑛)) → 𝐵𝑉)
8 simprl 529 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝑉 ∧ ¬ 𝐵𝐴) ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴𝑛)) → 𝑛 ∈ ω)
9 en2sn 6826 . . . . . . 7 ((𝐵𝑉𝑛 ∈ ω) → {𝐵} ≈ {𝑛})
107, 8, 9syl2anc 411 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝑉 ∧ ¬ 𝐵𝐴) ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴𝑛)) → {𝐵} ≈ {𝑛})
11 disjsn 3666 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∩ {𝐵}) = ∅ ↔ ¬ 𝐵𝐴)
1211biimpri 133 . . . . . . . 8 𝐵𝐴 → (𝐴 ∩ {𝐵}) = ∅)
13123ad2ant3 1021 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝑉 ∧ ¬ 𝐵𝐴) → (𝐴 ∩ {𝐵}) = ∅)
1413adantr 276 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝑉 ∧ ¬ 𝐵𝐴) ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴𝑛)) → (𝐴 ∩ {𝐵}) = ∅)
15 nnord 4623 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ ω → Ord 𝑛)
16 ordirr 4553 . . . . . . . . 9 (Ord 𝑛 → ¬ 𝑛𝑛)
1715, 16syl 14 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ ω → ¬ 𝑛𝑛)
18 disjsn 3666 . . . . . . . 8 ((𝑛 ∩ {𝑛}) = ∅ ↔ ¬ 𝑛𝑛)
1917, 18sylibr 134 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ ω → (𝑛 ∩ {𝑛}) = ∅)
2019ad2antrl 490 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝑉 ∧ ¬ 𝐵𝐴) ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴𝑛)) → (𝑛 ∩ {𝑛}) = ∅)
21 unen 6829 . . . . . 6 (((𝐴𝑛 ∧ {𝐵} ≈ {𝑛}) ∧ ((𝐴 ∩ {𝐵}) = ∅ ∧ (𝑛 ∩ {𝑛}) = ∅)) → (𝐴 ∪ {𝐵}) ≈ (𝑛 ∪ {𝑛}))
226, 10, 14, 20, 21syl22anc 1249 . . . . 5 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝑉 ∧ ¬ 𝐵𝐴) ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴𝑛)) → (𝐴 ∪ {𝐵}) ≈ (𝑛 ∪ {𝑛}))
23 df-suc 4383 . . . . 5 suc 𝑛 = (𝑛 ∪ {𝑛})
2422, 23breqtrrdi 4057 . . . 4 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝑉 ∧ ¬ 𝐵𝐴) ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴𝑛)) → (𝐴 ∪ {𝐵}) ≈ suc 𝑛)
25 breq2 4019 . . . . 5 (𝑚 = suc 𝑛 → ((𝐴 ∪ {𝐵}) ≈ 𝑚 ↔ (𝐴 ∪ {𝐵}) ≈ suc 𝑛))
2625rspcev 2853 . . . 4 ((suc 𝑛 ∈ ω ∧ (𝐴 ∪ {𝐵}) ≈ suc 𝑛) → ∃𝑚 ∈ ω (𝐴 ∪ {𝐵}) ≈ 𝑚)
275, 24, 26syl2anc 411 . . 3 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝑉 ∧ ¬ 𝐵𝐴) ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴𝑛)) → ∃𝑚 ∈ ω (𝐴 ∪ {𝐵}) ≈ 𝑚)
28 isfi 6774 . . 3 ((𝐴 ∪ {𝐵}) ∈ Fin ↔ ∃𝑚 ∈ ω (𝐴 ∪ {𝐵}) ≈ 𝑚)
2927, 28sylibr 134 . 2 (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝑉 ∧ ¬ 𝐵𝐴) ∧ (𝑛 ∈ ω ∧ 𝐴𝑛)) → (𝐴 ∪ {𝐵}) ∈ Fin)
303, 29rexlimddv 2609 1 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝑉 ∧ ¬ 𝐵𝐴) → (𝐴 ∪ {𝐵}) ∈ Fin)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 104  w3a 979   = wceq 1363  wcel 2158  wrex 2466  cun 3139  cin 3140  c0 3434  {csn 3604   class class class wbr 4015  Ord word 4374  suc csuc 4377  ωcom 4601  cen 6751  Fincfn 6753
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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1457  ax-7 1458  ax-gen 1459  ax-ie1 1503  ax-ie2 1504  ax-8 1514  ax-10 1515  ax-11 1516  ax-i12 1517  ax-bndl 1519  ax-4 1520  ax-17 1536  ax-i9 1540  ax-ial 1544  ax-i5r 1545  ax-13 2160  ax-14 2161  ax-ext 2169  ax-sep 4133  ax-nul 4141  ax-pow 4186  ax-pr 4221  ax-un 4445  ax-setind 4548  ax-iinf 4599
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 981  df-tru 1366  df-fal 1369  df-nf 1471  df-sb 1773  df-eu 2039  df-mo 2040  df-clab 2174  df-cleq 2180  df-clel 2183  df-nfc 2318  df-ne 2358  df-ral 2470  df-rex 2471  df-v 2751  df-dif 3143  df-un 3145  df-in 3147  df-ss 3154  df-nul 3435  df-pw 3589  df-sn 3610  df-pr 3611  df-op 3613  df-uni 3822  df-int 3857  df-br 4016  df-opab 4077  df-tr 4114  df-id 4305  df-iord 4378  df-on 4380  df-suc 4383  df-iom 4602  df-xp 4644  df-rel 4645  df-cnv 4646  df-co 4647  df-dm 4648  df-rn 4649  df-res 4650  df-ima 4651  df-fun 5230  df-fn 5231  df-f 5232  df-f1 5233  df-fo 5234  df-f1o 5235  df-1o 6430  df-er 6548  df-en 6754  df-fin 6756
This theorem is referenced by:  unfidisj  6934  fisseneq  6944  ssfirab  6946  fnfi  6949  fidcenumlemr  6967  fsumsplitsn  11431  fsumabs  11486  fsumiun  11498  fprodunsn  11625  fprod2dlemstep  11643  fsumcncntop  14327
  Copyright terms: Public domain W3C validator