MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  en1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem en1 9023
Description: A set is equinumerous to ordinal one iff it is a singleton. (Contributed by NM, 25-Jul-2004.) Avoid ax-un 7738. (Revised by BTernaryTau, 23-Sep-2024.)
Assertion
Ref Expression
en1 (𝐴 ≈ 1o ↔ ∃𝑥 𝐴 = {𝑥})
Distinct variable group:   𝑥,𝐴

Proof of Theorem en1
Dummy variable 𝑓 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df1o2 8462 . . . . 5 1o = {∅}
21breq2i 5119 . . . 4 (𝐴 ≈ 1o𝐴 ≈ {∅})
3 encv 8953 . . . . . 6 (𝐴 ≈ {∅} → (𝐴 ∈ V ∧ {∅} ∈ V))
4 breng 8954 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ V ∧ {∅} ∈ V) → (𝐴 ≈ {∅} ↔ ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto→{∅}))
53, 4syl 18 . . . . 5 (𝐴 ≈ {∅} → (𝐴 ≈ {∅} ↔ ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto→{∅}))
65ibi 270 . . . 4 (𝐴 ≈ {∅} → ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto→{∅})
72, 6sylbi 220 . . 3 (𝐴 ≈ 1o → ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto→{∅})
8 f1ocnv 6837 . . . . 5 (𝑓:𝐴1-1-onto→{∅} → 𝑓:{∅}–1-1-onto𝐴)
9 f1ofo 6832 . . . . . . 7 (𝑓:{∅}–1-1-onto𝐴𝑓:{∅}–onto𝐴)
10 forn 6799 . . . . . . 7 (𝑓:{∅}–onto𝐴 → ran 𝑓 = 𝐴)
119, 10syl 18 . . . . . 6 (𝑓:{∅}–1-1-onto𝐴 → ran 𝑓 = 𝐴)
12 f1of 6824 . . . . . . . . 9 (𝑓:{∅}–1-1-onto𝐴𝑓:{∅}⟶𝐴)
13 0ex 5272 . . . . . . . . . . 11 ∅ ∈ V
1413fsn2 7136 . . . . . . . . . 10 (𝑓:{∅}⟶𝐴 ↔ ((𝑓‘∅) ∈ 𝐴𝑓 = {⟨∅, (𝑓‘∅)⟩}))
1514simprbi 503 . . . . . . . . 9 (𝑓:{∅}⟶𝐴𝑓 = {⟨∅, (𝑓‘∅)⟩})
1612, 15syl 18 . . . . . . . 8 (𝑓:{∅}–1-1-onto𝐴𝑓 = {⟨∅, (𝑓‘∅)⟩})
1716rneqd 5930 . . . . . . 7 (𝑓:{∅}–1-1-onto𝐴 → ran 𝑓 = ran {⟨∅, (𝑓‘∅)⟩})
1813rnsnop 6227 . . . . . . 7 ran {⟨∅, (𝑓‘∅)⟩} = {(𝑓‘∅)}
1917, 18eqtrdi 2816 . . . . . 6 (𝑓:{∅}–1-1-onto𝐴 → ran 𝑓 = {(𝑓‘∅)})
2011, 19eqtr3d 2802 . . . . 5 (𝑓:{∅}–1-1-onto𝐴𝐴 = {(𝑓‘∅)})
21 fvex 6898 . . . . . 6 (𝑓‘∅) ∈ V
22 sneq 4601 . . . . . . 7 (𝑥 = (𝑓‘∅) → {𝑥} = {(𝑓‘∅)})
2322eqeq2d 2776 . . . . . 6 (𝑥 = (𝑓‘∅) → (𝐴 = {𝑥} ↔ 𝐴 = {(𝑓‘∅)}))
2421, 23spcev 3567 . . . . 5 (𝐴 = {(𝑓‘∅)} → ∃𝑥 𝐴 = {𝑥})
258, 20, 243syl 19 . . . 4 (𝑓:𝐴1-1-onto→{∅} → ∃𝑥 𝐴 = {𝑥})
2625exlimiv 1963 . . 3 (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto→{∅} → ∃𝑥 𝐴 = {𝑥})
277, 26syl 18 . 2 (𝐴 ≈ 1o → ∃𝑥 𝐴 = {𝑥})
28 vex 3461 . . . . 5 𝑥 ∈ V
2928ensn1 9020 . . . 4 {𝑥} ≈ 1o
30 breq1 5114 . . . 4 (𝐴 = {𝑥} → (𝐴 ≈ 1o ↔ {𝑥} ≈ 1o))
3129, 30mpbiri 261 . . 3 (𝐴 = {𝑥} → 𝐴 ≈ 1o)
3231exlimiv 1963 . 2 (∃𝑥 𝐴 = {𝑥} → 𝐴 ≈ 1o)
3327, 32impbii 212 1 (𝐴 ≈ 1o ↔ ∃𝑥 𝐴 = {𝑥})
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wb 209  wa 401   = wceq 1570  wex 1812  wcel 2146  Vcvv 3457  c0 4286  {csn 4591  cop 4597   class class class wbr 5111  ccnv 5662  ran crn 5664  wf 6536  ontowfo 6538  1-1-ontowf1o 6539  cfv 6540  1oc1o 8448  cen 8942
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pr 5406
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-ne 2961  df-ral 3082  df-rex 3092  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-nul 4287  df-if 4490  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-br 5112  df-opab 5176  df-id 5558  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-1o 8455  df-en 8946
This theorem is used by:  en1b  9024  reuen1  9025  funen1cnv  9028  en1eqsn  9238  en2  9243  card1  9966  pm54.43  9999  hash1elsn  14421  hash1snb  14470  ufildom1  24114  lfuhgr3  29531  unidifsnel  32928  unidifsnne  32929  dflring3  33827  snen1g  44283  istermc3  50287
  Copyright terms: Public domain W3C validator