Theorem fin23lem25 9735

Description: Lemma for fin23 9800. In a chain of finite sets, equinumerosity is equivalent to equality. (Contributed by Stefan O'Rear, 1-Nov-2014.)

Assertion

Ref	Expression
fin23lem25	⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∨ 𝐵 ⊆ 𝐴)) → (𝐴 ≈ 𝐵 ↔ 𝐴 = 𝐵))

Proof of Theorem fin23lem25

Step	Hyp	Ref	Expression
1		dfpss2 4013	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ⊊ 𝐵 ↔ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵))
2		php3 8687	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → 𝐴 ≺ 𝐵)
3		sdomnen 8521	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ≺ 𝐵 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵)
4	2, 3	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵)
5	4	ex 416	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ Fin → (𝐴 ⊊ 𝐵 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
6	1, 5	syl5bir 246	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ Fin → ((𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵) → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
7	6	adantl 485	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵) → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
8	7	expd 419	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴 ⊆ 𝐵 → (¬ 𝐴 = 𝐵 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵)))
9		dfpss2 4013	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐵 ⊊ 𝐴 ↔ (𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ ¬ 𝐵 = 𝐴))
10		eqcom 2805	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 = 𝐴 ↔ 𝐴 = 𝐵)
11	10	notbii 323	. . . . . . . . . 10 ⊢ (¬ 𝐵 = 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 = 𝐵)
12	11	anbi2i 625	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ ¬ 𝐵 = 𝐴) ↔ (𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵))
13	9, 12	bitri 278	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ⊊ 𝐴 ↔ (𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵))
14		php3 8687	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ⊊ 𝐴) → 𝐵 ≺ 𝐴)
15		sdomnen 8521	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 ≺ 𝐴 → ¬ 𝐵 ≈ 𝐴)
16		ensym 8541	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ≈ 𝐵 → 𝐵 ≈ 𝐴)
17	15, 16	nsyl 142	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐵 ≺ 𝐴 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵)
18	14, 17	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ⊊ 𝐴) → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵)
19	18	ex 416	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (𝐵 ⊊ 𝐴 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
20	13, 19	syl5bir 246	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → ((𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵) → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
21	20	adantr 484	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵) → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
22	21	expd 419	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐵 ⊆ 𝐴 → (¬ 𝐴 = 𝐵 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵)))
23	8, 22	jaod 856	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((𝐴 ⊆ 𝐵 ∨ 𝐵 ⊆ 𝐴) → (¬ 𝐴 = 𝐵 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵)))
24	23	3impia 1114	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∨ 𝐵 ⊆ 𝐴)) → (¬ 𝐴 = 𝐵 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
25	24	con4d 115	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∨ 𝐵 ⊆ 𝐴)) → (𝐴 ≈ 𝐵 → 𝐴 = 𝐵))
26		eqeng 8526	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (𝐴 = 𝐵 → 𝐴 ≈ 𝐵))
27	26	3ad2ant1 1130	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∨ 𝐵 ⊆ 𝐴)) → (𝐴 = 𝐵 → 𝐴 ≈ 𝐵))
28	25, 27	impbid 215	1 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∨ 𝐵 ⊆ 𝐴)) → (𝐴 ≈ 𝐵 ↔ 𝐴 = 𝐵))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 399   ∨ wo 844   ∧ w3a 1084   = wceq 1538   ∈ wcel 2111   ⊆ wss 3881   ⊊ wpss 3882   class class class wbr 5030   ≈ cen 8489   ≺ csdm 8491  Fincfn 8492

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1911  ax-6 1970  ax-7 2015  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2770  ax-sep 5167  ax-nul 5174  ax-pow 5231  ax-pr 5295  ax-un 7441

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1541  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2070  df-mo 2598  df-eu 2629  df-clab 2777  df-cleq 2791  df-clel 2870  df-nfc 2938  df-ne 2988  df-ral 3111  df-rex 3112  df-rab 3115  df-v 3443  df-sbc 3721  df-dif 3884  df-un 3886  df-in 3888  df-ss 3898  df-pss 3900  df-nul 4244  df-if 4426  df-pw 4499  df-sn 4526  df-pr 4528  df-tp 4530  df-op 4532  df-uni 4801  df-br 5031  df-opab 5093  df-tr 5137  df-id 5425  df-eprel 5430  df-po 5438  df-so 5439  df-fr 5478  df-we 5480  df-xp 5525  df-rel 5526  df-cnv 5527  df-co 5528  df-dm 5529  df-rn 5530  df-res 5531  df-ima 5532  df-ord 6162  df-on 6163  df-lim 6164  df-suc 6165  df-iota 6283  df-fun 6326  df-fn 6327  df-f 6328  df-f1 6329  df-fo 6330  df-f1o 6331  df-fv 6332  df-om 7561  df-er 8272  df-en 8493  df-dom 8494  df-sdom 8495  df-fin 8496

This theorem is referenced by:  fin23lem23  9737  fin1a2lem9  9819