Theorem fictb 10349

Description: A set is countable iff its collection of finite intersections is countable. (Contributed by Jeff Hankins, 24-Aug-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 17-May-2015.)

Assertion

Ref	Expression
fictb	⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → (𝐴 ≼ ω ↔ (fi‘𝐴) ≼ ω))

Proof of Theorem fictb

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		brdomi 9014	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ≼ ω → ∃𝑓 𝑓:𝐴⟶1-1ω)
2	1	adantl 487	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ 𝐴 ≼ ω) → ∃𝑓 𝑓:𝐴⟶1-1ω)
3		reldom 9007	. . . . . 6 ⊢ Rel ≼
4	3	brrelex2i 5712	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ≼ ω → ω ∈ V)
5		omelon2 7914	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (ω ∈ V → ω ∈ On)
6	5	ad2antlr 740	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → ω ∈ On)
7		pwexg 5344	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → 𝒫 𝐴 ∈ V)
8	7	ad2antrr 739	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → 𝒫 𝐴 ∈ V)
9		inex1g 5283	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝒫 𝐴 ∈ V → (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∈ V)
10	8, 9	syl 18	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∈ V)
11		difss 4075	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ⊆ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)
12		ssdomg 9055	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∈ V → (((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ⊆ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) → ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ≼ (𝒫 𝐴 ∩ Fin)))
13	10, 11, 12	mpisyl 22	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ≼ (𝒫 𝐴 ∩ Fin))
14		f1f1orn 6858	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑓:𝐴⟶1-1ω → 𝑓:𝐴⟶1-1ontoran 𝑓)
15	14	adantl 487	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → 𝑓:𝐴⟶1-1ontoran 𝑓)
16		f1opwfi 9373	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑓:𝐴⟶1-1ontoran 𝑓 → (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ (𝑓 “ 𝑥)):(𝒫 𝐴 ∩ Fin)⟶1-1onto(𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin))
17	15, 16	syl 18	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ (𝑓 “ 𝑥)):(𝒫 𝐴 ∩ Fin)⟶1-1onto(𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin))
18		f1oeng 9025	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∈ V ∧ (𝑥 ∈ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ↦ (𝑓 “ 𝑥)):(𝒫 𝐴 ∩ Fin)⟶1-1onto(𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin)) → (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ≈ (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin))
19	10, 17, 18	syl2anc 596	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ≈ (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin))
20		pwexg 5344	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (ω ∈ V → 𝒫 ω ∈ V)
21	20	ad2antlr 740	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → 𝒫 ω ∈ V)
22		inex1g 5283	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝒫 ω ∈ V → (𝒫 ω ∩ Fin) ∈ V)
23	21, 22	syl 18	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → (𝒫 ω ∩ Fin) ∈ V)
24		f1f 6800	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑓:𝐴⟶1-1ω → 𝑓:𝐴⟶ω)
25	24	frnd 6740	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑓:𝐴⟶1-1ω → ran 𝑓 ⊆ ω)
26	25	adantl 487	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → ran 𝑓 ⊆ ω)
27	26	sspwd 4573	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → 𝒫 ran 𝑓 ⊆ 𝒫 ω)
28	27	ssrind 4143	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ⊆ (𝒫 ω ∩ Fin))
29		ssdomg 9055	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((𝒫 ω ∩ Fin) ∈ V → ((𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ⊆ (𝒫 ω ∩ Fin) → (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ≼ (𝒫 ω ∩ Fin)))
30	23, 28, 29	sylc 66	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ≼ (𝒫 ω ∩ Fin))
31		sneq 4594	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑓 = 𝑧 → {𝑓} = {𝑧})
32		pweq 4574	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ (𝑓 = 𝑧 → 𝒫 𝑓 = 𝒫 𝑧)
33	31, 32	xpeq12d 5686	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ (𝑓 = 𝑧 → ({𝑓} × 𝒫 𝑓) = ({𝑧} × 𝒫 𝑧))
34	33	cbviunv 5000	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ∪ 𝑓 ∈ 𝑥 ({𝑓} × 𝒫 𝑓) = ∪ 𝑧 ∈ 𝑥 ({𝑧} × 𝒫 𝑧)
35		iuneq1 4971	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ∪ 𝑧 ∈ 𝑥 ({𝑧} × 𝒫 𝑧) = ∪ 𝑧 ∈ 𝑦 ({𝑧} × 𝒫 𝑧))
36	34, 35	eqtrid 2810	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ∪ 𝑓 ∈ 𝑥 ({𝑓} × 𝒫 𝑓) = ∪ 𝑧 ∈ 𝑦 ({𝑧} × 𝒫 𝑧))
37	36	fveq2d 6912	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (card‘∪ 𝑓 ∈ 𝑥 ({𝑓} × 𝒫 𝑓)) = (card‘∪ 𝑧 ∈ 𝑦 ({𝑧} × 𝒫 𝑧)))
38	37	cbvmptv 5212	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑥 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ↦ (card‘∪ 𝑓 ∈ 𝑥 ({𝑓} × 𝒫 𝑓))) = (𝑦 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ↦ (card‘∪ 𝑧 ∈ 𝑦 ({𝑧} × 𝒫 𝑧)))
39	38	ackbij1 10342	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑥 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ↦ (card‘∪ 𝑓 ∈ 𝑥 ({𝑓} × 𝒫 𝑓))):(𝒫 ω ∩ Fin)⟶1-1ontoω
40		f1oeng 9025	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝒫 ω ∩ Fin) ∈ V ∧ (𝑥 ∈ (𝒫 ω ∩ Fin) ↦ (card‘∪ 𝑓 ∈ 𝑥 ({𝑓} × 𝒫 𝑓))):(𝒫 ω ∩ Fin)⟶1-1ontoω) → (𝒫 ω ∩ Fin) ≈ ω)
41	23, 39, 40	sylancl 598	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → (𝒫 ω ∩ Fin) ≈ ω)
42		domentr 9068	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ≼ (𝒫 ω ∩ Fin) ∧ (𝒫 ω ∩ Fin) ≈ ω) → (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ≼ ω)
43	30, 41, 42	syl2anc 596	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ≼ ω)
44		endomtr 9067	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ≈ (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ∧ (𝒫 ran 𝑓 ∩ Fin) ≼ ω) → (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ≼ ω)
45	19, 43, 44	syl2anc 596	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ≼ ω)
46		domtr 9062	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ≼ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∧ (𝒫 𝐴 ∩ Fin) ≼ ω) → ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ≼ ω)
47	13, 45, 46	syl2anc 596	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ≼ ω)
48		ondomen 10143	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((ω ∈ On ∧ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ≼ ω) → ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∈ dom card)
49	6, 47, 48	syl2anc 596	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∈ dom card)
50		eqid 2763	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↦ ∩ 𝑦) = (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↦ ∩ 𝑦)
51	50	fifo 9451	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↦ ∩ 𝑦):((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})⟶onto(fi‘𝐴))
52	51	ad2antrr 739	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → (𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↦ ∩ 𝑦):((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})⟶onto(fi‘𝐴))
53		fodomnum 10163	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∈ dom card → ((𝑦 ∈ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ↦ ∩ 𝑦):((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})⟶onto(fi‘𝐴) → (fi‘𝐴) ≼ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅})))
54	49, 52, 53	sylc 66	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → (fi‘𝐴) ≼ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}))
55		domtr 9062	. . . . . . . 8 ⊢ (((fi‘𝐴) ≼ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ∧ ((𝒫 𝐴 ∩ Fin) ∖ {∅}) ≼ ω) → (fi‘𝐴) ≼ ω)
56	54, 47, 55	syl2anc 596	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) ∧ 𝑓:𝐴⟶1-1ω) → (fi‘𝐴) ≼ ω)
57	56	ex 418	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) → (𝑓:𝐴⟶1-1ω → (fi‘𝐴) ≼ ω))
58	57	exlimdv 1968	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ ω ∈ V) → (∃𝑓 𝑓:𝐴⟶1-1ω → (fi‘𝐴) ≼ ω))
59	4, 58	sylan2 605	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ 𝐴 ≼ ω) → (∃𝑓 𝑓:𝐴⟶1-1ω → (fi‘𝐴) ≼ ω))
60	2, 59	mpd 16	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ 𝐴 ≼ ω) → (fi‘𝐴) ≼ ω)
61	60	ex 418	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → (𝐴 ≼ ω → (fi‘𝐴) ≼ ω))
62		fvex 6921	. . . 4 ⊢ (fi‘𝐴) ∈ V
63		ssfii 9438	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → 𝐴 ⊆ (fi‘𝐴))
64		ssdomg 9055	. . . 4 ⊢ ((fi‘𝐴) ∈ V → (𝐴 ⊆ (fi‘𝐴) → 𝐴 ≼ (fi‘𝐴)))
65	62, 63, 64	mpsyl 69	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → 𝐴 ≼ (fi‘𝐴))
66		domtr 9062	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ≼ (fi‘𝐴) ∧ (fi‘𝐴) ≼ ω) → 𝐴 ≼ ω)
67	66	ex 418	. . 3 ⊢ (𝐴 ≼ (fi‘𝐴) → ((fi‘𝐴) ≼ ω → 𝐴 ≼ ω))
68	65, 67	syl 18	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ((fi‘𝐴) ≼ ω → 𝐴 ≼ ω))
69	61, 68	impbid 215	1 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → (𝐴 ≼ ω ↔ (fi‘𝐴) ≼ ω))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401  ∃wex 1812   ∈ wcel 2147  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048   ∩ cin 4092  ∅c0 4281  𝒫 cpw 4560  {csn 4588  ∩ cint 4910  ∪ ciun 4954   class class class wbr 5106   ↦ cmpt 5189   × cxp 5653  dom cdm 5655  ran crn 5656   “ cima 5658  Oncon0 6380  ⟶1-1wf1 6555  ⟶ontowfo 6556  ⟶1-1ontowf1o 6557  ‘cfv 6558  ωcom 7901   ≈ cen 8998   ≼ cdom 8999  Fincfn 9001  ficfi 9429  cardccrd 10043

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 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7775

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 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6322  df-ord 6383  df-on 6384  df-lim 6385  df-suc 6386  df-iota 6512  df-fun 6560  df-fn 6561  df-f 6562  df-f1 6563  df-fo 6564  df-f1o 6565  df-fv 6566  df-isom 6567  df-riota 7400  df-ov 7446  df-oprab 7447  df-mpo 7448  df-om 7902  df-1st 8025  df-2nd 8026  df-frecs 8327  df-wrecs 8358  df-recs 8407  df-rdg 8446  df-1o 8504  df-2o 8505  df-oadd 8508  df-er 8745  df-map 8877  df-en 9002  df-dom 9003  df-sdom 9004  df-fin 9005  df-fi 9430  df-dju 10009  df-card 10047  df-acn 10050

This theorem is used by:  2ndcsb  23797