Theorem fin23lem25 10246

Description: Lemma for fin23 10311. 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 4028	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ⊊ 𝐵 ↔ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵))
2		php3 9143	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → 𝐴 ≺ 𝐵)
3		sdomnen 8928	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 ≺ 𝐵 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵)
4	2, 3	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ Fin ∧ 𝐴 ⊊ 𝐵) → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵)
5	4	ex 412	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ Fin → (𝐴 ⊊ 𝐵 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
6	1, 5	biimtrrid 243	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ Fin → ((𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵) → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
7	6	adantl 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵) → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
8	7	expd 415	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐴 ⊆ 𝐵 → (¬ 𝐴 = 𝐵 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵)))
9		dfpss2 4028	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐵 ⊊ 𝐴 ↔ (𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ ¬ 𝐵 = 𝐴))
10		eqcom 2743	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 = 𝐴 ↔ 𝐴 = 𝐵)
11	10	notbii 320	. . . . . . . . . 10 ⊢ (¬ 𝐵 = 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 = 𝐵)
12	11	anbi2i 624	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ ¬ 𝐵 = 𝐴) ↔ (𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵))
13	9, 12	bitri 275	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ⊊ 𝐴 ↔ (𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵))
14		php3 9143	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ⊊ 𝐴) → 𝐵 ≺ 𝐴)
15		sdomnen 8928	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐵 ≺ 𝐴 → ¬ 𝐵 ≈ 𝐴)
16		ensym 8950	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝐴 ≈ 𝐵 → 𝐵 ≈ 𝐴)
17	15, 16	nsyl 140	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐵 ≺ 𝐴 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵)
18	14, 17	syl 17	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ⊊ 𝐴) → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵)
19	18	ex 412	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (𝐵 ⊊ 𝐴 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
20	13, 19	biimtrrid 243	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → ((𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵) → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
21	20	adantr 480	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((𝐵 ⊆ 𝐴 ∧ ¬ 𝐴 = 𝐵) → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵))
22	21	expd 415	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → (𝐵 ⊆ 𝐴 → (¬ 𝐴 = 𝐵 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵)))
23	8, 22	jaod 860	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin) → ((𝐴 ⊆ 𝐵 ∨ 𝐵 ⊆ 𝐴) → (¬ 𝐴 = 𝐵 → ¬ 𝐴 ≈ 𝐵)))
24	23	3impia 1118	. . 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 8933	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (𝐴 = 𝐵 → 𝐴 ≈ 𝐵))
27	26	3ad2ant1 1134	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∨ 𝐵 ⊆ 𝐴)) → (𝐴 = 𝐵 → 𝐴 ≈ 𝐵))
28	25, 27	impbid 212	1 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ Fin ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∨ 𝐵 ⊆ 𝐴)) → (𝐴 ≈ 𝐵 ↔ 𝐴 = 𝐵))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∨ wo 848   ∧ w3a 1087   = wceq 1542   ∈ wcel 2114   ⊆ wss 3889   ⊊ wpss 3890   class class class wbr 5085   ≈ cen 8890   ≺ csdm 8892  Fincfn 8893

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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2708  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5307  ax-pr 5375  ax-un 7689

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-ral 3052  df-rex 3062  df-reu 3343  df-rab 3390  df-v 3431  df-sbc 3729  df-csb 3838  df-dif 3892  df-un 3894  df-in 3896  df-ss 3906  df-pss 3909  df-nul 4274  df-if 4467  df-pw 4543  df-sn 4568  df-pr 4570  df-op 4574  df-uni 4851  df-br 5086  df-opab 5148  df-mpt 5167  df-tr 5193  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-ord 6326  df-on 6327  df-lim 6328  df-suc 6329  df-iota 6454  df-fun 6500  df-fn 6501  df-f 6502  df-f1 6503  df-fo 6504  df-f1o 6505  df-fv 6506  df-om 7818  df-1o 8405  df-er 8643  df-en 8894  df-dom 8895  df-sdom 8896  df-fin 8897

This theorem is referenced by:  fin23lem23  10248  fin1a2lem9  10330