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

Theorem znnen 12340
Description: The set of integers and the set of positive integers are equinumerous. Corollary 8.1.23 of [AczelRathjen], p. 75. (Contributed by NM, 31-Jul-2004.)
Assertion
Ref Expression
znnen ℤ ≈ ℕ

Proof of Theorem znnen
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 unrab 3398 . . 3 ({𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑧 ∈ ℕ} ∪ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0}) = {𝑧 ∈ ℤ ∣ (𝑧 ∈ ℕ ∨ -𝑧 ∈ ℕ0)}
2 nnssz 9216 . . . . . 6 ℕ ⊆ ℤ
3 dfss1 3331 . . . . . 6 (ℕ ⊆ ℤ ↔ (ℤ ∩ ℕ) = ℕ)
42, 3mpbi 144 . . . . 5 (ℤ ∩ ℕ) = ℕ
5 dfin5 3128 . . . . 5 (ℤ ∩ ℕ) = {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑧 ∈ ℕ}
64, 5eqtr3i 2193 . . . 4 ℕ = {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑧 ∈ ℕ}
76uneq1i 3277 . . 3 (ℕ ∪ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0}) = ({𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑧 ∈ ℕ} ∪ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0})
8 rabid2 2646 . . . 4 (ℤ = {𝑧 ∈ ℤ ∣ (𝑧 ∈ ℕ ∨ -𝑧 ∈ ℕ0)} ↔ ∀𝑧 ∈ ℤ (𝑧 ∈ ℕ ∨ -𝑧 ∈ ℕ0))
9 elznn 9215 . . . . 5 (𝑧 ∈ ℤ ↔ (𝑧 ∈ ℝ ∧ (𝑧 ∈ ℕ ∨ -𝑧 ∈ ℕ0)))
109simprbi 273 . . . 4 (𝑧 ∈ ℤ → (𝑧 ∈ ℕ ∨ -𝑧 ∈ ℕ0))
118, 10mprgbir 2528 . . 3 ℤ = {𝑧 ∈ ℤ ∣ (𝑧 ∈ ℕ ∨ -𝑧 ∈ ℕ0)}
121, 7, 113eqtr4ri 2202 . 2 ℤ = (ℕ ∪ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0})
13 nnex 8871 . . . 4 ℕ ∈ V
1413enref 6739 . . 3 ℕ ≈ ℕ
15 zex 9208 . . . . . 6 ℤ ∈ V
1615rabex 4131 . . . . 5 {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0} ∈ V
17 nn0ex 9128 . . . . 5 0 ∈ V
18 negeq 8099 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝑥 → -𝑧 = -𝑥)
1918eleq1d 2239 . . . . . . 7 (𝑧 = 𝑥 → (-𝑧 ∈ ℕ0 ↔ -𝑥 ∈ ℕ0))
2019elrab 2886 . . . . . 6 (𝑥 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0} ↔ (𝑥 ∈ ℤ ∧ -𝑥 ∈ ℕ0))
2120simprbi 273 . . . . 5 (𝑥 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0} → -𝑥 ∈ ℕ0)
22 negeq 8099 . . . . . . 7 (𝑧 = -𝑦 → -𝑧 = --𝑦)
2322eleq1d 2239 . . . . . 6 (𝑧 = -𝑦 → (-𝑧 ∈ ℕ0 ↔ --𝑦 ∈ ℕ0))
24 nn0negz 9233 . . . . . 6 (𝑦 ∈ ℕ0 → -𝑦 ∈ ℤ)
25 nn0cn 9132 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℂ)
2625negnegd 8208 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℕ0 → --𝑦 = 𝑦)
2726eleq1d 2239 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ℕ0 → (--𝑦 ∈ ℕ0𝑦 ∈ ℕ0))
2827ibir 176 . . . . . 6 (𝑦 ∈ ℕ0 → --𝑦 ∈ ℕ0)
2923, 24, 28elrabd 2888 . . . . 5 (𝑦 ∈ ℕ0 → -𝑦 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0})
30 elrabi 2883 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0} → 𝑥 ∈ ℤ)
3130adantr 274 . . . . . . 7 ((𝑥 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0} ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑥 ∈ ℤ)
3231zcnd 9322 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0} ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑥 ∈ ℂ)
3325adantl 275 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0} ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑦 ∈ ℂ)
34 negcon2 8159 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ ℂ ∧ 𝑦 ∈ ℂ) → (𝑥 = -𝑦𝑦 = -𝑥))
3532, 33, 34syl2anc 409 . . . . 5 ((𝑥 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0} ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑥 = -𝑦𝑦 = -𝑥))
3616, 17, 21, 29, 35en3i 6745 . . . 4 {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0} ≈ ℕ0
37 nn0ennn 10376 . . . 4 0 ≈ ℕ
3836, 37entri 6760 . . 3 {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0} ≈ ℕ
39 inrab2 3400 . . . 4 ({𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0} ∩ ℕ) = {𝑧 ∈ (ℤ ∩ ℕ) ∣ -𝑧 ∈ ℕ0}
40 incom 3319 . . . 4 ({𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0} ∩ ℕ) = (ℕ ∩ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0})
41 rabeq0 3443 . . . . 5 ({𝑧 ∈ (ℤ ∩ ℕ) ∣ -𝑧 ∈ ℕ0} = ∅ ↔ ∀𝑧 ∈ (ℤ ∩ ℕ) ¬ -𝑧 ∈ ℕ0)
42 0red 7908 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ ℕ ∧ -𝑧 ∈ ℕ0) → 0 ∈ ℝ)
43 simpl 108 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ ℕ ∧ -𝑧 ∈ ℕ0) → 𝑧 ∈ ℕ)
4443nnred 8878 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ ℕ ∧ -𝑧 ∈ ℕ0) → 𝑧 ∈ ℝ)
45 nngt0 8890 . . . . . . . . 9 (𝑧 ∈ ℕ → 0 < 𝑧)
4645adantr 274 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ ℕ ∧ -𝑧 ∈ ℕ0) → 0 < 𝑧)
47 nn0ge0 9147 . . . . . . . . . 10 (-𝑧 ∈ ℕ0 → 0 ≤ -𝑧)
4847adantl 275 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ ℕ ∧ -𝑧 ∈ ℕ0) → 0 ≤ -𝑧)
4944le0neg1d 8423 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ ℕ ∧ -𝑧 ∈ ℕ0) → (𝑧 ≤ 0 ↔ 0 ≤ -𝑧))
5048, 49mpbird 166 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ ℕ ∧ -𝑧 ∈ ℕ0) → 𝑧 ≤ 0)
5142, 44, 42, 46, 50ltletrd 8329 . . . . . . 7 ((𝑧 ∈ ℕ ∧ -𝑧 ∈ ℕ0) → 0 < 0)
5242ltnrd 8018 . . . . . . 7 ((𝑧 ∈ ℕ ∧ -𝑧 ∈ ℕ0) → ¬ 0 < 0)
5351, 52pm2.65da 656 . . . . . 6 (𝑧 ∈ ℕ → ¬ -𝑧 ∈ ℕ0)
5453, 4eleq2s 2265 . . . . 5 (𝑧 ∈ (ℤ ∩ ℕ) → ¬ -𝑧 ∈ ℕ0)
5541, 54mprgbir 2528 . . . 4 {𝑧 ∈ (ℤ ∩ ℕ) ∣ -𝑧 ∈ ℕ0} = ∅
5639, 40, 553eqtr3i 2199 . . 3 (ℕ ∩ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0}) = ∅
57 unennn 12339 . . 3 ((ℕ ≈ ℕ ∧ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0} ≈ ℕ ∧ (ℕ ∩ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0}) = ∅) → (ℕ ∪ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0}) ≈ ℕ)
5814, 38, 56, 57mp3an 1332 . 2 (ℕ ∪ {𝑧 ∈ ℤ ∣ -𝑧 ∈ ℕ0}) ≈ ℕ
5912, 58eqbrtri 4008 1 ℤ ≈ ℕ
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wa 103  wb 104  wo 703   = wceq 1348  wcel 2141  {crab 2452  cun 3119  cin 3120  wss 3121  c0 3414   class class class wbr 3987  cen 6712  cc 7759  cr 7760  0cc0 7761   < clt 7941  cle 7942  -cneg 8078  cn 8865  0cn0 9122  cz 9199
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 609  ax-in2 610  ax-io 704  ax-5 1440  ax-7 1441  ax-gen 1442  ax-ie1 1486  ax-ie2 1487  ax-8 1497  ax-10 1498  ax-11 1499  ax-i12 1500  ax-bndl 1502  ax-4 1503  ax-17 1519  ax-i9 1523  ax-ial 1527  ax-i5r 1528  ax-13 2143  ax-14 2144  ax-ext 2152  ax-sep 4105  ax-pow 4158  ax-pr 4192  ax-un 4416  ax-setind 4519  ax-cnex 7852  ax-resscn 7853  ax-1cn 7854  ax-1re 7855  ax-icn 7856  ax-addcl 7857  ax-addrcl 7858  ax-mulcl 7859  ax-mulrcl 7860  ax-addcom 7861  ax-mulcom 7862  ax-addass 7863  ax-mulass 7864  ax-distr 7865  ax-i2m1 7866  ax-0lt1 7867  ax-1rid 7868  ax-0id 7869  ax-rnegex 7870  ax-precex 7871  ax-cnre 7872  ax-pre-ltirr 7873  ax-pre-ltwlin 7874  ax-pre-lttrn 7875  ax-pre-apti 7876  ax-pre-ltadd 7877  ax-pre-mulgt0 7878  ax-pre-mulext 7879  ax-arch 7880
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 830  df-3or 974  df-3an 975  df-tru 1351  df-fal 1354  df-xor 1371  df-nf 1454  df-sb 1756  df-eu 2022  df-mo 2023  df-clab 2157  df-cleq 2163  df-clel 2166  df-nfc 2301  df-ne 2341  df-nel 2436  df-ral 2453  df-rex 2454  df-reu 2455  df-rmo 2456  df-rab 2457  df-v 2732  df-sbc 2956  df-csb 3050  df-dif 3123  df-un 3125  df-in 3127  df-ss 3134  df-nul 3415  df-pw 3566  df-sn 3587  df-pr 3588  df-op 3590  df-uni 3795  df-int 3830  df-iun 3873  df-br 3988  df-opab 4049  df-mpt 4050  df-id 4276  df-po 4279  df-iso 4280  df-xp 4615  df-rel 4616  df-cnv 4617  df-co 4618  df-dm 4619  df-rn 4620  df-res 4621  df-ima 4622  df-iota 5158  df-fun 5198  df-fn 5199  df-f 5200  df-f1 5201  df-fo 5202  df-f1o 5203  df-fv 5204  df-riota 5806  df-ov 5853  df-oprab 5854  df-mpo 5855  df-1st 6116  df-2nd 6117  df-er 6509  df-en 6715  df-pnf 7943  df-mnf 7944  df-xr 7945  df-ltxr 7946  df-le 7947  df-sub 8079  df-neg 8080  df-reap 8481  df-ap 8488  df-div 8577  df-inn 8866  df-2 8924  df-n0 9123  df-z 9200  df-q 9566  df-rp 9598  df-fl 10213  df-mod 10266  df-dvds 11737
This theorem is referenced by:  qnnen  12373
  Copyright terms: Public domain W3C validator