Theorem domtrfil 9101

Description: Transitivity of dominance relation when 𝐴 is finite, proved without using the Axiom of Power Sets (unlike domtr 8929). (Contributed by BTernaryTau, 24-Nov-2024.)

Assertion

Ref	Expression
domtrfil	⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐴 ≼ 𝐵 ∧ 𝐵 ≼ 𝐶) → 𝐴 ≼ 𝐶)

Proof of Theorem domtrfil

Dummy variables 𝑓 𝑔 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		reldom 8875	. . . . 5 ⊢ Rel ≼
2	1	brrelex2i 5671	. . . 4 ⊢ (𝐵 ≼ 𝐶 → 𝐶 ∈ V)
3	2	anim2i 617	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ≼ 𝐶) → (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶 ∈ V))
4	3	3adant2 1131	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐴 ≼ 𝐵 ∧ 𝐵 ≼ 𝐶) → (𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶 ∈ V))
5		brdomi 8882	. . 3 ⊢ (𝐴 ≼ 𝐵 → ∃𝑔 𝑔:𝐴–1-1→𝐵)
6		brdomi 8882	. . . 4 ⊢ (𝐵 ≼ 𝐶 → ∃𝑓 𝑓:𝐵–1-1→𝐶)
7		exdistrv 1956	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑔∃𝑓(𝑔:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝑓:𝐵–1-1→𝐶) ↔ (∃𝑔 𝑔:𝐴–1-1→𝐵 ∧ ∃𝑓 𝑓:𝐵–1-1→𝐶))
8		19.42vv 1958	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑔∃𝑓((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶 ∈ V) ∧ (𝑔:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝑓:𝐵–1-1→𝐶)) ↔ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶 ∈ V) ∧ ∃𝑔∃𝑓(𝑔:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝑓:𝐵–1-1→𝐶)))
9		f1co 6730	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑓:𝐵–1-1→𝐶 ∧ 𝑔:𝐴–1-1→𝐵) → (𝑓 ∘ 𝑔):𝐴–1-1→𝐶)
10	9	ancoms 458	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑔:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝑓:𝐵–1-1→𝐶) → (𝑓 ∘ 𝑔):𝐴–1-1→𝐶)
11		f1domfi2 9091	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶 ∈ V ∧ (𝑓 ∘ 𝑔):𝐴–1-1→𝐶) → 𝐴 ≼ 𝐶)
12	11	3expa 1118	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶 ∈ V) ∧ (𝑓 ∘ 𝑔):𝐴–1-1→𝐶) → 𝐴 ≼ 𝐶)
13	10, 12	sylan2 593	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶 ∈ V) ∧ (𝑔:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝑓:𝐵–1-1→𝐶)) → 𝐴 ≼ 𝐶)
14	13	exlimivv 1933	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑔∃𝑓((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶 ∈ V) ∧ (𝑔:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝑓:𝐵–1-1→𝐶)) → 𝐴 ≼ 𝐶)
15	8, 14	sylbir 235	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶 ∈ V) ∧ ∃𝑔∃𝑓(𝑔:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝑓:𝐵–1-1→𝐶)) → 𝐴 ≼ 𝐶)
16	7, 15	sylan2br 595	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶 ∈ V) ∧ (∃𝑔 𝑔:𝐴–1-1→𝐵 ∧ ∃𝑓 𝑓:𝐵–1-1→𝐶)) → 𝐴 ≼ 𝐶)
17	16	3impb 1114	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶 ∈ V) ∧ ∃𝑔 𝑔:𝐴–1-1→𝐵 ∧ ∃𝑓 𝑓:𝐵–1-1→𝐶) → 𝐴 ≼ 𝐶)
18	6, 17	syl3an3 1165	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶 ∈ V) ∧ ∃𝑔 𝑔:𝐴–1-1→𝐵 ∧ 𝐵 ≼ 𝐶) → 𝐴 ≼ 𝐶)
19	5, 18	syl3an2 1164	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐶 ∈ V) ∧ 𝐴 ≼ 𝐵 ∧ 𝐵 ≼ 𝐶) → 𝐴 ≼ 𝐶)
20	4, 19	syld3an1 1412	1 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐴 ≼ 𝐵 ∧ 𝐵 ≼ 𝐶) → 𝐴 ≼ 𝐶)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∧ w3a 1086  ∃wex 1780   ∈ wcel 2111  Vcvv 3436   class class class wbr 5089   ∘ ccom 5618  –1-1→wf1 6478   ≼ cdom 8867  Fincfn 8869

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 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pr 5368  ax-un 7668

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 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-ral 3048  df-rex 3057  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4281  df-if 4473  df-pw 4549  df-sn 4574  df-pr 4576  df-op 4580  df-uni 4857  df-br 5090  df-opab 5152  df-tr 5197  df-id 5509  df-eprel 5514  df-po 5522  df-so 5523  df-fr 5567  df-we 5569  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-res 5626  df-ima 5627  df-ord 6309  df-on 6310  df-lim 6311  df-suc 6312  df-iota 6437  df-fun 6483  df-fn 6484  df-f 6485  df-f1 6486  df-fo 6487  df-f1o 6488  df-fv 6489  df-om 7797  df-1o 8385  df-en 8870  df-dom 8871  df-fin 8873

This theorem is referenced by:  domtrfi  9102  sdomdomtrfi  9110  domsdomtrfi  9111