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Theorem fineqvlem 9271
Description: Lemma for fineqv 9272. (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 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 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 5344 . . . 4 (𝐴 ∈ 𝑉 → 𝒫 𝐴 ∈ V)
21adantr 486 . . 3 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → 𝒫 𝐴 ∈ V)
32pwexd 5345 . 2 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → 𝒫 𝒫 𝐴 ∈ V)
4 ssrab2 4008 . . . . 5 {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} ⊆ 𝒫 𝐴
5 elpw2g 5299 . . . . . 6 (𝒫 𝐴 ∈ V → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} ∈ 𝒫 𝒫 𝐴 ↔ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} ⊆ 𝒫 𝐴))
62, 5syl 18 . . . . 5 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} ∈ 𝒫 𝒫 𝐴 ↔ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} ⊆ 𝒫 𝐴))
74, 6mpbiri 261 . . . 4 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} ∈ 𝒫 𝒫 𝐴)
87a1d 26 . . 3 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → (𝑏 ∈ ω → {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} ∈ 𝒫 𝒫 𝐴))
9 isinf 9270 . . . . . . . . 9 (¬ 𝐴 ∈ Fin → ∀𝑏 ∈ ω ∃𝑒(𝑒 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑒 ≈ 𝑏))
109r19.21bi 3258 . . . . . . . 8 ((¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑏 ∈ ω) → ∃𝑒(𝑒 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑒 ≈ 𝑏))
1110ad2ant2lr 761 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) → ∃𝑒(𝑒 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑒 ≈ 𝑏))
12 velpw 4565 . . . . . . . . . . 11 (𝑒 ∈ 𝒫 𝐴 ↔ 𝑒 ⊆ 𝐴)
1312biimpri 231 . . . . . . . . . 10 (𝑒 ⊆ 𝐴 → 𝑒 ∈ 𝒫 𝐴)
1413anim1i 627 . . . . . . . . 9 ((𝑒 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑒 ≈ 𝑏) → (𝑒 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑒 ≈ 𝑏))
15 breq1 5109 . . . . . . . . . 10 (𝑑 = 𝑒 → (𝑑 ≈ 𝑏 ↔ 𝑒 ≈ 𝑏))
1615elrab 3648 . . . . . . . . 9 (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} ↔ (𝑒 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑒 ≈ 𝑏))
1714, 16sylibr 237 . . . . . . . 8 ((𝑒 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑒 ≈ 𝑏) → 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏})
1817eximi 1867 . . . . . . 7 (∃𝑒(𝑒 ⊆ 𝐴 ∧ 𝑒 ≈ 𝑏) → ∃𝑒 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏})
1911, 18syl 18 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) → ∃𝑒 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏})
20 eleq2 2853 . . . . . . . . 9 ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐} → (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} ↔ 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐}))
2120biimpcd 252 . . . . . . . 8 (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐} → 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐}))
2221adantl 487 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) ∧ 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏}) → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐} → 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐}))
2316simprbi 503 . . . . . . . . . 10 (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} → 𝑒 ≈ 𝑏)
24 breq1 5109 . . . . . . . . . . . 12 (𝑑 = 𝑒 → (𝑑 ≈ 𝑐 ↔ 𝑒 ≈ 𝑐))
2524elrab 3648 . . . . . . . . . . 11 (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐} ↔ (𝑒 ∈ 𝒫 𝐴 ∧ 𝑒 ≈ 𝑐))
2625simprbi 503 . . . . . . . . . 10 (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐} → 𝑒 ≈ 𝑐)
27 ensym 9044 . . . . . . . . . . 11 (𝑒 ≈ 𝑏 → 𝑏 ≈ 𝑒)
28 entr 9047 . . . . . . . . . . 11 ((𝑏 ≈ 𝑒 ∧ 𝑒 ≈ 𝑐) → 𝑏 ≈ 𝑐)
2927, 28sylan 592 . . . . . . . . . 10 ((𝑒 ≈ 𝑏 ∧ 𝑒 ≈ 𝑐) → 𝑏 ≈ 𝑐)
3023, 26, 29syl2an 608 . . . . . . . . 9 ((𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} ∧ 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐}) → 𝑏 ≈ 𝑐)
3130ex 418 . . . . . . . 8 (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} → (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐} → 𝑏 ≈ 𝑐))
3231adantl 487 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) ∧ 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏}) → (𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐} → 𝑏 ≈ 𝑐))
33 nneneq 9235 . . . . . . . . 9 ((𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω) → (𝑏 ≈ 𝑐 ↔ 𝑏 = 𝑐))
3433biimpd 232 . . . . . . . 8 ((𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω) → (𝑏 ≈ 𝑐 → 𝑏 = 𝑐))
3534ad2antlr 740 . . . . . . 7 ((((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) ∧ 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏}) → (𝑏 ≈ 𝑐 → 𝑏 = 𝑐))
3622, 32, 353syld 61 . . . . . 6 ((((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) ∧ 𝑒 ∈ {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏}) → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐} → 𝑏 = 𝑐))
3719, 36exlimddv 1969 . . . . 5 (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐} → 𝑏 = 𝑐))
38 breq2 5110 . . . . . 6 (𝑏 = 𝑐 → (𝑑 ≈ 𝑏 ↔ 𝑑 ≈ 𝑐))
3938rabbidv 3423 . . . . 5 (𝑏 = 𝑐 → {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐})
4037, 39impbid1 228 . . . 4 (((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ (𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω)) → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐} ↔ 𝑏 = 𝑐))
4140ex 418 . . 3 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → ((𝑏 ∈ ω ∧ 𝑐 ∈ ω) → ({𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑏} = {𝑑 ∈ 𝒫 𝐴 ∣ 𝑑 ≈ 𝑐} ↔ 𝑏 = 𝑐)))
428, 41dom2d 9034 . 2 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → (𝒫 𝒫 𝐴 ∈ V → ω ≼ 𝒫 𝒫 𝐴))
433, 42mpd 16 1 ((𝐴 ∈ 𝑉 ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → ω ≼ 𝒫 𝒫 𝐴)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569  ∃wex 1811   ∈ wcel 2146  {crab 3416  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900  𝒫 cpw 4560   class class class wbr 5106  ωcom 7887   ≈ cen 8984   ≼ cdom 8985  Fincfn 8987
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1944  ax-6 2001  ax-7 2042  ax-8 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2196  ax-12 2215  ax-ext 2735  ax-rep 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7761
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2101  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-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-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-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-ord 6372  df-on 6373  df-lim 6374  df-suc 6375  df-iota 6501  df-fun 6549  df-fn 6550  df-f 6551  df-f1 6552  df-fo 6553  df-f1o 6554  df-fv 6555  df-om 7888  df-1o 8490  df-er 8731  df-en 8988  df-dom 8989  df-fin 8991
This theorem is used by:  fineqv  9272  isfin1-2  10476
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