Theorem dominfac 10697

Description: A nonempty set that is a subset of its union is infinite. This version is proved from ax-ac 10576. See dominf 10562 for a version proved from ax-cc 10552. (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 3021	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 ≠ ∅ ↔ 𝐴 ≠ ∅))
3		id 23	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → 𝑥 = 𝐴)
4		unieq 4883	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ∪ 𝑥 = ∪ 𝐴)
5	3, 4	sseq12d 3946	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 ⊆ ∪ 𝑥 ↔ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐴))
6	2, 5	anbi12d 644	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑥 ⊆ ∪ 𝑥) ↔ (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐴)))
7		breq2 5112	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (ω ≼ 𝑥 ↔ ω ≼ 𝐴))
8	6, 7	imbi12d 347	. 2 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑥 ⊆ ∪ 𝑥) → ω ≼ 𝑥) ↔ ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐴) → ω ≼ 𝐴)))
9		eqid 2763	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ V ↦ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ (𝑤 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑦}) = (𝑦 ∈ V ↦ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ (𝑤 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑦})
10		eqid 2763	. . . 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 9671	. . 3 ⊢ ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑥 ⊆ ∪ 𝑥) → (rec((𝑦 ∈ V ↦ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ (𝑤 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑦}), ∅) ↾ ω):ω⟶1-1𝒫 𝑥)
12		vpwex 5346	. . . 4 ⊢ 𝒫 𝑥 ∈ V
13	12	f1dom 9038	. . 3 ⊢ ((rec((𝑦 ∈ V ↦ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ (𝑤 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑦}), ∅) ↾ ω):ω⟶1-1𝒫 𝑥 → ω ≼ 𝒫 𝑥)
14		pwfi 9348	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ Fin ↔ 𝒫 𝑥 ∈ Fin)
15	14	biimpi 219	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ Fin → 𝒫 𝑥 ∈ Fin)
16		isfinite 9690	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ Fin ↔ 𝑥 ≺ ω)
17		isfinite 9690	. . . . . 6 ⊢ (𝒫 𝑥 ∈ Fin ↔ 𝒫 𝑥 ≺ ω)
18	15, 16, 17	3imtr3i 294	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ≺ ω → 𝒫 𝑥 ≺ ω)
19	18	con3i 155	. . . 4 ⊢ (¬ 𝒫 𝑥 ≺ ω → ¬ 𝑥 ≺ ω)
20		omex 9681	. . . . 5 ⊢ ω ∈ V
21		domtri 10679	. . . . 5 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝒫 𝑥 ∈ V) → (ω ≼ 𝒫 𝑥 ↔ ¬ 𝒫 𝑥 ≺ ω))
22	20, 12, 21	mp2an 705	. . . 4 ⊢ (ω ≼ 𝒫 𝑥 ↔ ¬ 𝒫 𝑥 ≺ ω)
23		vex 3458	. . . . 5 ⊢ 𝑥 ∈ V
24		domtri 10679	. . . . 5 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝑥 ∈ V) → (ω ≼ 𝑥 ↔ ¬ 𝑥 ≺ ω))
25	20, 23, 24	mp2an 705	. . . 4 ⊢ (ω ≼ 𝑥 ↔ ¬ 𝑥 ≺ ω)
26	19, 22, 25	3imtr4i 295	. . 3 ⊢ (ω ≼ 𝒫 𝑥 → ω ≼ 𝑥)
27	11, 13, 26	3syl 19	. 2 ⊢ ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑥 ⊆ ∪ 𝑥) → ω ≼ 𝑥)
28	1, 8, 27	vtocl 3524	1 ⊢ ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐴) → ω ≼ 𝐴)

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147   ≠ wne 2959  {crab 3416  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ∩ cin 4092  ∅c0 4281  𝒫 cpw 4560  ∪ cuni 4872   class class class wbr 5108   ↦ cmpt 5192   ↾ cres 5660  ⟶1-1wf1 6563  ωcom 7911  reccrdg 8455   ≼ cdom 9009   ≺ csdm 9010  Fincfn 9011

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-reg 9623  ax-inf2 9679  ax-ac2 10580

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-se 5612  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-isom 6575  df-riota 7408  df-ov 7454  df-om 7912  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-1o 8514  df-er 8755  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-card 10057  df-ac 10234

This theorem is used by: (None)