Theorem dominfac 10482

Description: A nonempty set that is a subset of its union is infinite. This version is proved from ax-ac 10367. See dominf 10353 for a version proved from ax-cc 10343. (Contributed by NM, 25-Mar-2007.)

Hypothesis

Ref	Expression
dominfac.1	⊢ 𝐴 ∈ V

Assertion

Ref	Expression
dominfac	⊢ ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐴) → ω ≼ 𝐴)

Proof of Theorem dominfac

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dominfac.1	. 2 ⊢ 𝐴 ∈ V
2		neeq1 2992	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 ≠ ∅ ↔ 𝐴 ≠ ∅))
3		id 22	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → 𝑥 = 𝐴)
4		unieq 4872	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ∪ 𝑥 = ∪ 𝐴)
5	3, 4	sseq12d 3965	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 ⊆ ∪ 𝑥 ↔ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐴))
6	2, 5	anbi12d 632	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑥 ⊆ ∪ 𝑥) ↔ (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐴)))
7		breq2 5100	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (ω ≼ 𝑥 ↔ ω ≼ 𝐴))
8	6, 7	imbi12d 344	. 2 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑥 ⊆ ∪ 𝑥) → ω ≼ 𝑥) ↔ ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐴) → ω ≼ 𝐴)))
9		eqid 2734	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ V ↦ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ (𝑤 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑦}) = (𝑦 ∈ V ↦ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ (𝑤 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑦})
10		eqid 2734	. . . 4 ⊢ (rec((𝑦 ∈ V ↦ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ (𝑤 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑦}), ∅) ↾ ω) = (rec((𝑦 ∈ V ↦ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ (𝑤 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑦}), ∅) ↾ ω)
11	9, 10, 1, 1	inf3lem6 9540	. . 3 ⊢ ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑥 ⊆ ∪ 𝑥) → (rec((𝑦 ∈ V ↦ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ (𝑤 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑦}), ∅) ↾ ω):ω–1-1→𝒫 𝑥)
12		vpwex 5320	. . . 4 ⊢ 𝒫 𝑥 ∈ V
13	12	f1dom 8908	. . 3 ⊢ ((rec((𝑦 ∈ V ↦ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ (𝑤 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑦}), ∅) ↾ ω):ω–1-1→𝒫 𝑥 → ω ≼ 𝒫 𝑥)
14		pwfi 9217	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ Fin ↔ 𝒫 𝑥 ∈ Fin)
15	14	biimpi 216	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ Fin → 𝒫 𝑥 ∈ Fin)
16		isfinite 9559	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ Fin ↔ 𝑥 ≺ ω)
17		isfinite 9559	. . . . . 6 ⊢ (𝒫 𝑥 ∈ Fin ↔ 𝒫 𝑥 ≺ ω)
18	15, 16, 17	3imtr3i 291	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ≺ ω → 𝒫 𝑥 ≺ ω)
19	18	con3i 154	. . . 4 ⊢ (¬ 𝒫 𝑥 ≺ ω → ¬ 𝑥 ≺ ω)
20		omex 9550	. . . . 5 ⊢ ω ∈ V
21		domtri 10464	. . . . 5 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝒫 𝑥 ∈ V) → (ω ≼ 𝒫 𝑥 ↔ ¬ 𝒫 𝑥 ≺ ω))
22	20, 12, 21	mp2an 692	. . . 4 ⊢ (ω ≼ 𝒫 𝑥 ↔ ¬ 𝒫 𝑥 ≺ ω)
23		vex 3442	. . . . 5 ⊢ 𝑥 ∈ V
24		domtri 10464	. . . . 5 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝑥 ∈ V) → (ω ≼ 𝑥 ↔ ¬ 𝑥 ≺ ω))
25	20, 23, 24	mp2an 692	. . . 4 ⊢ (ω ≼ 𝑥 ↔ ¬ 𝑥 ≺ ω)
26	19, 22, 25	3imtr4i 292	. . 3 ⊢ (ω ≼ 𝒫 𝑥 → ω ≼ 𝑥)
27	11, 13, 26	3syl 18	. 2 ⊢ ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑥 ⊆ ∪ 𝑥) → ω ≼ 𝑥)
28	1, 8, 27	vtocl 3513	1 ⊢ ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐴) → ω ≼ 𝐴)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1541   ∈ wcel 2113   ≠ wne 2930  {crab 3397  Vcvv 3438   ∩ cin 3898   ⊆ wss 3899  ∅c0 4283  𝒫 cpw 4552  ∪ cuni 4861   class class class wbr 5096   ↦ cmpt 5177   ↾ cres 5624  –1-1→wf1 6487  ωcom 7806  reccrdg 8338   ≼ cdom 8879   ≺ csdm 8880  Fincfn 8881

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2706  ax-rep 5222  ax-sep 5239  ax-nul 5249  ax-pow 5308  ax-pr 5375  ax-un 7678  ax-reg 9495  ax-inf2 9548  ax-ac2 10371

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2809  df-nfc 2883  df-ne 2931  df-ral 3050  df-rex 3059  df-rmo 3348  df-reu 3349  df-rab 3398  df-v 3440  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4284  df-if 4478  df-pw 4554  df-sn 4579  df-pr 4581  df-op 4585  df-uni 4862  df-int 4901  df-iun 4946  df-br 5097  df-opab 5159  df-mpt 5178  df-tr 5204  df-id 5517  df-eprel 5522  df-po 5530  df-so 5531  df-fr 5575  df-se 5576  df-we 5577  df-xp 5628  df-rel 5629  df-cnv 5630  df-co 5631  df-dm 5632  df-rn 5633  df-res 5634  df-ima 5635  df-pred 6257  df-ord 6318  df-on 6319  df-lim 6320  df-suc 6321  df-iota 6446  df-fun 6492  df-fn 6493  df-f 6494  df-f1 6495  df-fo 6496  df-f1o 6497  df-fv 6498  df-isom 6499  df-riota 7313  df-ov 7359  df-om 7807  df-2nd 7932  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-1o 8395  df-er 8633  df-en 8882  df-dom 8883  df-sdom 8884  df-fin 8885  df-card 9849  df-ac 10024

This theorem is referenced by: (None)