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Theorem ackbij1lem18 10276
Description: Lemma for ackbij1 10277. (Contributed by Stefan O'Rear, 18-Nov-2014.)
Hypothesis
Ref Expression
ackbij.f 𝐹 = (𝑥 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ↦ (card‘ 𝑦𝑥 ({𝑦} × 𝒫 𝑦)))
Assertion
Ref Expression
ackbij1lem18 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → ∃𝑏 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin)(𝐹𝑏) = suc (𝐹𝐴))
Distinct variable groups:   𝐹,𝑏,𝑥,𝑦   𝐴,𝑏,𝑥,𝑦

Proof of Theorem ackbij1lem18
Dummy variable 𝑎 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 difss 4136 . . . 4 (𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ⊆ 𝐴
2 ackbij.f . . . . 5 𝐹 = (𝑥 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ↦ (card‘ 𝑦𝑥 ({𝑦} × 𝒫 𝑦)))
32ackbij1lem11 10269 . . . 4 ((𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ∧ (𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ⊆ 𝐴) → (𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∈ (𝒫 ω ∩ Fin))
41, 3mpan2 691 . . 3 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∈ (𝒫 ω ∩ Fin))
5 difss 4136 . . . . . . 7 (ω ∖ 𝐴) ⊆ ω
6 omsson 7891 . . . . . . 7 ω ⊆ On
75, 6sstri 3993 . . . . . 6 (ω ∖ 𝐴) ⊆ On
8 ominf 9294 . . . . . . . 8 ¬ ω ∈ Fin
9 elinel2 4202 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → 𝐴 ∈ Fin)
10 difinf 9349 . . . . . . . 8 ((¬ ω ∈ Fin ∧ 𝐴 ∈ Fin) → ¬ (ω ∖ 𝐴) ∈ Fin)
118, 9, 10sylancr 587 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → ¬ (ω ∖ 𝐴) ∈ Fin)
12 0fi 9082 . . . . . . . . 9 ∅ ∈ Fin
13 eleq1 2829 . . . . . . . . 9 ((ω ∖ 𝐴) = ∅ → ((ω ∖ 𝐴) ∈ Fin ↔ ∅ ∈ Fin))
1412, 13mpbiri 258 . . . . . . . 8 ((ω ∖ 𝐴) = ∅ → (ω ∖ 𝐴) ∈ Fin)
1514necon3bi 2967 . . . . . . 7 (¬ (ω ∖ 𝐴) ∈ Fin → (ω ∖ 𝐴) ≠ ∅)
1611, 15syl 17 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (ω ∖ 𝐴) ≠ ∅)
17 onint 7810 . . . . . 6 (((ω ∖ 𝐴) ⊆ On ∧ (ω ∖ 𝐴) ≠ ∅) → (ω ∖ 𝐴) ∈ (ω ∖ 𝐴))
187, 16, 17sylancr 587 . . . . 5 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (ω ∖ 𝐴) ∈ (ω ∖ 𝐴))
1918eldifad 3963 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (ω ∖ 𝐴) ∈ ω)
20 ackbij1lem4 10262 . . . 4 ( (ω ∖ 𝐴) ∈ ω → { (ω ∖ 𝐴)} ∈ (𝒫 ω ∩ Fin))
2119, 20syl 17 . . 3 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → { (ω ∖ 𝐴)} ∈ (𝒫 ω ∩ Fin))
22 ackbij1lem6 10264 . . 3 (((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ∧ { (ω ∖ 𝐴)} ∈ (𝒫 ω ∩ Fin)) → ((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∪ { (ω ∖ 𝐴)}) ∈ (𝒫 ω ∩ Fin))
234, 21, 22syl2anc 584 . 2 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → ((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∪ { (ω ∖ 𝐴)}) ∈ (𝒫 ω ∩ Fin))
2418eldifbd 3964 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → ¬ (ω ∖ 𝐴) ∈ 𝐴)
25 disjsn 4711 . . . . . 6 ((𝐴 ∩ { (ω ∖ 𝐴)}) = ∅ ↔ ¬ (ω ∖ 𝐴) ∈ 𝐴)
2624, 25sylibr 234 . . . . 5 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (𝐴 ∩ { (ω ∖ 𝐴)}) = ∅)
27 ssdisj 4460 . . . . 5 (((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ⊆ 𝐴 ∧ (𝐴 ∩ { (ω ∖ 𝐴)}) = ∅) → ((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∩ { (ω ∖ 𝐴)}) = ∅)
281, 26, 27sylancr 587 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → ((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∩ { (ω ∖ 𝐴)}) = ∅)
292ackbij1lem9 10267 . . . 4 (((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ∧ { (ω ∖ 𝐴)} ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ∧ ((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∩ { (ω ∖ 𝐴)}) = ∅) → (𝐹‘((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∪ { (ω ∖ 𝐴)})) = ((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) +o (𝐹‘{ (ω ∖ 𝐴)})))
304, 21, 28, 29syl3anc 1373 . . 3 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (𝐹‘((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∪ { (ω ∖ 𝐴)})) = ((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) +o (𝐹‘{ (ω ∖ 𝐴)})))
312ackbij1lem14 10272 . . . . 5 ( (ω ∖ 𝐴) ∈ ω → (𝐹‘{ (ω ∖ 𝐴)}) = suc (𝐹 (ω ∖ 𝐴)))
3219, 31syl 17 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (𝐹‘{ (ω ∖ 𝐴)}) = suc (𝐹 (ω ∖ 𝐴)))
3332oveq2d 7447 . . 3 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → ((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) +o (𝐹‘{ (ω ∖ 𝐴)})) = ((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) +o suc (𝐹 (ω ∖ 𝐴))))
342ackbij1lem10 10268 . . . . . . 7 𝐹:(𝒫 ω ∩ Fin)⟶ω
3534ffvelcdmi 7103 . . . . . 6 ((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) ∈ ω)
364, 35syl 17 . . . . 5 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) ∈ ω)
37 ackbij1lem3 10261 . . . . . . 7 ( (ω ∖ 𝐴) ∈ ω → (ω ∖ 𝐴) ∈ (𝒫 ω ∩ Fin))
3819, 37syl 17 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (ω ∖ 𝐴) ∈ (𝒫 ω ∩ Fin))
3934ffvelcdmi 7103 . . . . . 6 ( (ω ∖ 𝐴) ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (𝐹 (ω ∖ 𝐴)) ∈ ω)
4038, 39syl 17 . . . . 5 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (𝐹 (ω ∖ 𝐴)) ∈ ω)
41 nnasuc 8644 . . . . 5 (((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) ∈ ω ∧ (𝐹 (ω ∖ 𝐴)) ∈ ω) → ((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) +o suc (𝐹 (ω ∖ 𝐴))) = suc ((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) +o (𝐹 (ω ∖ 𝐴))))
4236, 40, 41syl2anc 584 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → ((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) +o suc (𝐹 (ω ∖ 𝐴))) = suc ((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) +o (𝐹 (ω ∖ 𝐴))))
43 disjdifr 4473 . . . . . . . 8 ((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∩ (ω ∖ 𝐴)) = ∅
4443a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → ((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∩ (ω ∖ 𝐴)) = ∅)
452ackbij1lem9 10267 . . . . . . 7 (((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ∧ (ω ∖ 𝐴) ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ∧ ((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∩ (ω ∖ 𝐴)) = ∅) → (𝐹‘((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∪ (ω ∖ 𝐴))) = ((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) +o (𝐹 (ω ∖ 𝐴))))
464, 38, 44, 45syl3anc 1373 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (𝐹‘((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∪ (ω ∖ 𝐴))) = ((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) +o (𝐹 (ω ∖ 𝐴))))
47 uncom 4158 . . . . . . . 8 ((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∪ (ω ∖ 𝐴)) = ( (ω ∖ 𝐴) ∪ (𝐴 (ω ∖ 𝐴)))
48 onnmin 7818 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((ω ∖ 𝐴) ⊆ On ∧ 𝑎 ∈ (ω ∖ 𝐴)) → ¬ 𝑎 (ω ∖ 𝐴))
497, 48mpan 690 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎 ∈ (ω ∖ 𝐴) → ¬ 𝑎 (ω ∖ 𝐴))
5049con2i 139 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑎 (ω ∖ 𝐴) → ¬ 𝑎 ∈ (ω ∖ 𝐴))
5150adantl 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ∧ 𝑎 (ω ∖ 𝐴)) → ¬ 𝑎 ∈ (ω ∖ 𝐴))
52 ordom 7897 . . . . . . . . . . . . . . 15 Ord ω
53 ordelss 6400 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((Ord ω ∧ (ω ∖ 𝐴) ∈ ω) → (ω ∖ 𝐴) ⊆ ω)
5452, 19, 53sylancr 587 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (ω ∖ 𝐴) ⊆ ω)
5554sselda 3983 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ∧ 𝑎 (ω ∖ 𝐴)) → 𝑎 ∈ ω)
56 eldif 3961 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑎 ∈ (ω ∖ 𝐴) ↔ (𝑎 ∈ ω ∧ ¬ 𝑎𝐴))
5756simplbi2 500 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑎 ∈ ω → (¬ 𝑎𝐴𝑎 ∈ (ω ∖ 𝐴)))
5857orrd 864 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎 ∈ ω → (𝑎𝐴𝑎 ∈ (ω ∖ 𝐴)))
5958orcomd 872 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑎 ∈ ω → (𝑎 ∈ (ω ∖ 𝐴) ∨ 𝑎𝐴))
6055, 59syl 17 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ∧ 𝑎 (ω ∖ 𝐴)) → (𝑎 ∈ (ω ∖ 𝐴) ∨ 𝑎𝐴))
61 orel1 889 . . . . . . . . . . . 12 𝑎 ∈ (ω ∖ 𝐴) → ((𝑎 ∈ (ω ∖ 𝐴) ∨ 𝑎𝐴) → 𝑎𝐴))
6251, 60, 61sylc 65 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ∧ 𝑎 (ω ∖ 𝐴)) → 𝑎𝐴)
6362ex 412 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (𝑎 (ω ∖ 𝐴) → 𝑎𝐴))
6463ssrdv 3989 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (ω ∖ 𝐴) ⊆ 𝐴)
65 undif 4482 . . . . . . . . 9 ( (ω ∖ 𝐴) ⊆ 𝐴 ↔ ( (ω ∖ 𝐴) ∪ (𝐴 (ω ∖ 𝐴))) = 𝐴)
6664, 65sylib 218 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → ( (ω ∖ 𝐴) ∪ (𝐴 (ω ∖ 𝐴))) = 𝐴)
6747, 66eqtrid 2789 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → ((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∪ (ω ∖ 𝐴)) = 𝐴)
6867fveq2d 6910 . . . . . 6 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (𝐹‘((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∪ (ω ∖ 𝐴))) = (𝐹𝐴))
6946, 68eqtr3d 2779 . . . . 5 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → ((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) +o (𝐹 (ω ∖ 𝐴))) = (𝐹𝐴))
70 suceq 6450 . . . . 5 (((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) +o (𝐹 (ω ∖ 𝐴))) = (𝐹𝐴) → suc ((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) +o (𝐹 (ω ∖ 𝐴))) = suc (𝐹𝐴))
7169, 70syl 17 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → suc ((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) +o (𝐹 (ω ∖ 𝐴))) = suc (𝐹𝐴))
7242, 71eqtrd 2777 . . 3 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → ((𝐹‘(𝐴 (ω ∖ 𝐴))) +o suc (𝐹 (ω ∖ 𝐴))) = suc (𝐹𝐴))
7330, 33, 723eqtrd 2781 . 2 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → (𝐹‘((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∪ { (ω ∖ 𝐴)})) = suc (𝐹𝐴))
74 fveqeq2 6915 . . 3 (𝑏 = ((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∪ { (ω ∖ 𝐴)}) → ((𝐹𝑏) = suc (𝐹𝐴) ↔ (𝐹‘((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∪ { (ω ∖ 𝐴)})) = suc (𝐹𝐴)))
7574rspcev 3622 . 2 ((((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∪ { (ω ∖ 𝐴)}) ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ∧ (𝐹‘((𝐴 (ω ∖ 𝐴)) ∪ { (ω ∖ 𝐴)})) = suc (𝐹𝐴)) → ∃𝑏 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin)(𝐹𝑏) = suc (𝐹𝐴))
7623, 73, 75syl2anc 584 1 (𝐴 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) → ∃𝑏 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin)(𝐹𝑏) = suc (𝐹𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395  wo 848   = wceq 1540  wcel 2108  wne 2940  wrex 3070  cdif 3948  cun 3949  cin 3950  wss 3951  c0 4333  𝒫 cpw 4600  {csn 4626   cint 4946   ciun 4991  cmpt 5225   × cxp 5683  Ord word 6383  Oncon0 6384  suc csuc 6386  cfv 6561  (class class class)co 7431  ωcom 7887   +o coa 8503  Fincfn 8985  cardccrd 9975
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-op 4633  df-uni 4908  df-int 4947  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-1o 8506  df-2o 8507  df-oadd 8510  df-er 8745  df-map 8868  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-fin 8989  df-dju 9941  df-card 9979
This theorem is referenced by:  ackbij1  10277
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