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

Theorem fineqvlem 9293
Description: Lemma for fineqv 9294. (Contributed by Mario Carneiro, 20-Jan-2013.) (Proof shortened by Stefan O'Rear, 3-Nov-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 17-May-2015.)
Assertion
Ref Expression
fineqvlem ((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → ω ≼ 𝒫 𝒫 𝐴)

Proof of Theorem fineqvlem
Dummy variables 𝑏 𝑐 𝑑 𝑒 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 pwexg 5382 . . . 4 (𝐴𝑉 → 𝒫 𝐴 ∈ V)
21adantr 479 . . 3 ((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → 𝒫 𝐴 ∈ V)
32pwexd 5383 . 2 ((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → 𝒫 𝒫 𝐴 ∈ V)
4 ssrab2 4077 . . . . 5 {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} ⊆ 𝒫 𝐴
5 elpw2g 5350 . . . . . 6 (𝒫 𝐴 ∈ V → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} ∈ 𝒫 𝒫 𝐴 ↔ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} ⊆ 𝒫 𝐴))
62, 5syl 17 . . . . 5 ((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} ∈ 𝒫 𝒫 𝐴 ↔ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} ⊆ 𝒫 𝐴))
74, 6mpbiri 257 . . . 4 ((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} ∈ 𝒫 𝒫 𝐴)
87a1d 25 . . 3 ((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → (𝑏 ∈ ω → {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} ∈ 𝒫 𝒫 𝐴))
9 isinf 9291 . . . . . . . . 9 𝐴 ∈ Fin → ∀𝑏 ∈ ω ∃𝑒(𝑒𝐴𝑒𝑏))
109r19.21bi 3246 . . . . . . . 8 ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑏 ∈ ω) → ∃𝑒(𝑒𝐴𝑒𝑏))
1110ad2ant2lr 746 . . . . . . 7 (((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) → ∃𝑒(𝑒𝐴𝑒𝑏))
12 velpw 4611 . . . . . . . . . . 11 (𝑒 ∈ 𝒫 𝐴𝑒𝐴)
1312biimpri 227 . . . . . . . . . 10 (𝑒𝐴𝑒 ∈ 𝒫 𝐴)
1413anim1i 613 . . . . . . . . 9 ((𝑒𝐴𝑒𝑏) → (𝑒 ∈ 𝒫 𝐴𝑒𝑏))
15 breq1 5155 . . . . . . . . . 10 (𝑑 = 𝑒 → (𝑑𝑏𝑒𝑏))
1615elrab 3684 . . . . . . . . 9 (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} ↔ (𝑒 ∈ 𝒫 𝐴𝑒𝑏))
1714, 16sylibr 233 . . . . . . . 8 ((𝑒𝐴𝑒𝑏) → 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏})
1817eximi 1829 . . . . . . 7 (∃𝑒(𝑒𝐴𝑒𝑏) → ∃𝑒 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏})
1911, 18syl 17 . . . . . 6 (((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) → ∃𝑒 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏})
20 eleq2 2818 . . . . . . . . 9 ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐} → (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} ↔ 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐}))
2120biimpcd 248 . . . . . . . 8 (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐} → 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐}))
2221adantl 480 . . . . . . 7 ((((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) ∧ 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏}) → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐} → 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐}))
2316simprbi 495 . . . . . . . . . 10 (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} → 𝑒𝑏)
24 breq1 5155 . . . . . . . . . . . 12 (𝑑 = 𝑒 → (𝑑𝑐𝑒𝑐))
2524elrab 3684 . . . . . . . . . . 11 (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐} ↔ (𝑒 ∈ 𝒫 𝐴𝑒𝑐))
2625simprbi 495 . . . . . . . . . 10 (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐} → 𝑒𝑐)
27 ensym 9030 . . . . . . . . . . 11 (𝑒𝑏𝑏𝑒)
28 entr 9033 . . . . . . . . . . 11 ((𝑏𝑒𝑒𝑐) → 𝑏𝑐)
2927, 28sylan 578 . . . . . . . . . 10 ((𝑒𝑏𝑒𝑐) → 𝑏𝑐)
3023, 26, 29syl2an 594 . . . . . . . . 9 ((𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} ∧ 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐}) → 𝑏𝑐)
3130ex 411 . . . . . . . 8 (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} → (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐} → 𝑏𝑐))
3231adantl 480 . . . . . . 7 ((((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) ∧ 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏}) → (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐} → 𝑏𝑐))
33 nneneq 9240 . . . . . . . . 9 ((𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω) → (𝑏𝑐𝑏 = 𝑐))
3433biimpd 228 . . . . . . . 8 ((𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω) → (𝑏𝑐𝑏 = 𝑐))
3534ad2antlr 725 . . . . . . 7 ((((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) ∧ 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏}) → (𝑏𝑐𝑏 = 𝑐))
3622, 32, 353syld 60 . . . . . 6 ((((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) ∧ 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏}) → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐} → 𝑏 = 𝑐))
3719, 36exlimddv 1930 . . . . 5 (((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐} → 𝑏 = 𝑐))
38 breq2 5156 . . . . . 6 (𝑏 = 𝑐 → (𝑑𝑏𝑑𝑐))
3938rabbidv 3438 . . . . 5 (𝑏 = 𝑐 → {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐})
4037, 39impbid1 224 . . . 4 (((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐} ↔ 𝑏 = 𝑐))
4140ex 411 . . 3 ((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → ((𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω) → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴𝑑𝑐} ↔ 𝑏 = 𝑐)))
428, 41dom2d 9020 . 2 ((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → (𝒫 𝒫 𝐴 ∈ V → ω ≼ 𝒫 𝒫 𝐴))
433, 42mpd 15 1 ((𝐴𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → ω ≼ 𝒫 𝒫 𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 205  wa 394   = wceq 1533  wex 1773  wcel 2098  {crab 3430  Vcvv 3473  wss 3949  𝒫 cpw 4606   class class class wbr 5152  ωcom 7876  cen 8967  cdom 8968  Fincfn 8970
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2699  ax-rep 5289  ax-sep 5303  ax-nul 5310  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-ral 3059  df-rex 3068  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4327  df-if 4533  df-pw 4608  df-sn 4633  df-pr 4635  df-op 4639  df-uni 4913  df-iun 5002  df-br 5153  df-opab 5215  df-mpt 5236  df-tr 5270  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-ord 6377  df-on 6378  df-lim 6379  df-suc 6380  df-iota 6505  df-fun 6555  df-fn 6556  df-f 6557  df-f1 6558  df-fo 6559  df-f1o 6560  df-fv 6561  df-om 7877  df-1o 8493  df-er 8731  df-en 8971  df-dom 8972  df-fin 8974
This theorem is referenced by:  fineqv  9294  isfin1-2  10416
  Copyright terms: Public domain W3C validator