Theorem dominfac 10610

Description: A nonempty set that is a subset of its union is infinite. This version is proved from ax-ac 10496. See dominf 10482 for a version proved from ax-cc 10472. (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 3000	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 ≠ ∅ ↔ 𝐴 ≠ ∅))
3		id 22	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → 𝑥 = 𝐴)
4		unieq 4922	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ∪ 𝑥 = ∪ 𝐴)
5	3, 4	sseq12d 4028	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 ⊆ ∪ 𝑥 ↔ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐴))
6	2, 5	anbi12d 632	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑥 ⊆ ∪ 𝑥) ↔ (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐴)))
7		breq2 5151	. . 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 9670	. . 3 ⊢ ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑥 ⊆ ∪ 𝑥) → (rec((𝑦 ∈ V ↦ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ (𝑤 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑦}), ∅) ↾ ω):ω–1-1→𝒫 𝑥)
12		vpwex 5382	. . . 4 ⊢ 𝒫 𝑥 ∈ V
13	12	f1dom 9012	. . 3 ⊢ ((rec((𝑦 ∈ V ↦ {𝑤 ∈ 𝑥 ∣ (𝑤 ∩ 𝑥) ⊆ 𝑦}), ∅) ↾ ω):ω–1-1→𝒫 𝑥 → ω ≼ 𝒫 𝑥)
14		pwfi 9354	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ Fin ↔ 𝒫 𝑥 ∈ Fin)
15	14	biimpi 216	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ Fin → 𝒫 𝑥 ∈ Fin)
16		isfinite 9689	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ Fin ↔ 𝑥 ≺ ω)
17		isfinite 9689	. . . . . 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 9680	. . . . 5 ⊢ ω ∈ V
21		domtri 10593	. . . . 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 3481	. . . . 5 ⊢ 𝑥 ∈ V
24		domtri 10593	. . . . 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 3557	1 ⊢ ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ⊆ ∪ 𝐴) → ω ≼ 𝐴)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1536   ∈ wcel 2105   ≠ wne 2937  {crab 3432  Vcvv 3477   ∩ cin 3961   ⊆ wss 3962  ∅c0 4338  𝒫 cpw 4604  ∪ cuni 4911   class class class wbr 5147   ↦ cmpt 5230   ↾ cres 5690  –1-1→wf1 6559  ωcom 7886  reccrdg 8447   ≼ cdom 8981   ≺ csdm 8982  Fincfn 8983

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1791  ax-4 1805  ax-5 1907  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2138  ax-11 2154  ax-12 2174  ax-ext 2705  ax-rep 5284  ax-sep 5301  ax-nul 5311  ax-pow 5370  ax-pr 5437  ax-un 7753  ax-reg 9629  ax-inf2 9678  ax-ac2 10500

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1539  df-fal 1549  df-ex 1776  df-nf 1780  df-sb 2062  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2726  df-clel 2813  df-nfc 2889  df-ne 2938  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3433  df-v 3479  df-sbc 3791  df-csb 3908  df-dif 3965  df-un 3967  df-in 3969  df-ss 3979  df-pss 3982  df-nul 4339  df-if 4531  df-pw 4606  df-sn 4631  df-pr 4633  df-op 4637  df-uni 4912  df-int 4951  df-iun 4997  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5582  df-eprel 5588  df-po 5596  df-so 5597  df-fr 5640  df-se 5641  df-we 5642  df-xp 5694  df-rel 5695  df-cnv 5696  df-co 5697  df-dm 5698  df-rn 5699  df-res 5700  df-ima 5701  df-pred 6322  df-ord 6388  df-on 6389  df-lim 6390  df-suc 6391  df-iota 6515  df-fun 6564  df-fn 6565  df-f 6566  df-f1 6567  df-fo 6568  df-f1o 6569  df-fv 6570  df-isom 6571  df-riota 7387  df-ov 7433  df-om 7887  df-2nd 8013  df-frecs 8304  df-wrecs 8335  df-recs 8409  df-rdg 8448  df-1o 8504  df-er 8743  df-en 8984  df-dom 8985  df-sdom 8986  df-fin 8987  df-card 9976  df-ac 10153

This theorem is referenced by: (None)