Theorem finnisoeu 10119

Description: A finite totally ordered set has a unique order isomorphism to a finite ordinal. (Contributed by Stefan O'Rear, 16-Nov-2014.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 26-Jun-2015.)

Assertion

Ref	Expression
finnisoeu	⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → ∃!𝑓 𝑓 Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴))

Distinct variable groups:   𝑅,𝑓   𝐴,𝑓

Proof of Theorem finnisoeu

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eqid 2760	. . . . 5 ⊢ OrdIso(𝑅, 𝐴) = OrdIso(𝑅, 𝐴)
2	1	oiexg 9510	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → OrdIso(𝑅, 𝐴) ∈ V)
3	2	adantl 487	. . 3 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → OrdIso(𝑅, 𝐴) ∈ V)
4		simpr 490	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → 𝐴 ∈ Fin)
5		wofi 9262	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → 𝑅 We 𝐴)
6	1	oiiso 9512	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑅 We 𝐴) → OrdIso(𝑅, 𝐴) Isom E , 𝑅 (dom OrdIso(𝑅, 𝐴), 𝐴))
7	4, 5, 6	syl2anc 596	. . . 4 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → OrdIso(𝑅, 𝐴) Isom E , 𝑅 (dom OrdIso(𝑅, 𝐴), 𝐴))
8	1	oien 9513	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑅 We 𝐴) → dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ≈ 𝐴)
9	4, 5, 8	syl2anc 596	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ≈ 𝐴)
10		ficardid 9970	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (card‘𝐴) ≈ 𝐴)
11	10	adantl 487	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → (card‘𝐴) ≈ 𝐴)
12	11	ensymd 9014	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → 𝐴 ≈ (card‘𝐴))
13		entr 9015	. . . . . . 7 ⊢ ((dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ≈ 𝐴 ∧ 𝐴 ≈ (card‘𝐴)) → dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ≈ (card‘𝐴))
14	9, 12, 13	syl2anc 596	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ≈ (card‘𝐴))
15	1	oion 9511	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ∈ On)
16	15	adantl 487	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ∈ On)
17		ficardom 9969	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (card‘𝐴) ∈ ω)
18	17	adantl 487	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → (card‘𝐴) ∈ ω)
19		onomeneq 9211	. . . . . . 7 ⊢ ((dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ∈ On ∧ (card‘𝐴) ∈ ω) → (dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ≈ (card‘𝐴) ↔ dom OrdIso(𝑅, 𝐴) = (card‘𝐴)))
20	16, 18, 19	syl2anc 596	. . . . . 6 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → (dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ≈ (card‘𝐴) ↔ dom OrdIso(𝑅, 𝐴) = (card‘𝐴)))
21	14, 20	mpbid 235	. . . . 5 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → dom OrdIso(𝑅, 𝐴) = (card‘𝐴))
22		isoeq4 7322	. . . . 5 ⊢ (dom OrdIso(𝑅, 𝐴) = (card‘𝐴) → (OrdIso(𝑅, 𝐴) Isom E , 𝑅 (dom OrdIso(𝑅, 𝐴), 𝐴) ↔ OrdIso(𝑅, 𝐴) Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴)))
23	21, 22	syl 18	. . . 4 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → (OrdIso(𝑅, 𝐴) Isom E , 𝑅 (dom OrdIso(𝑅, 𝐴), 𝐴) ↔ OrdIso(𝑅, 𝐴) Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴)))
24	7, 23	mpbid 235	. . 3 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → OrdIso(𝑅, 𝐴) Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴))
25		isoeq1 7319	. . 3 ⊢ (𝑓 = OrdIso(𝑅, 𝐴) → (𝑓 Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴) ↔ OrdIso(𝑅, 𝐴) Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴)))
26	3, 24, 25	spcedv 3552	. 2 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → ∃𝑓 𝑓 Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴))
27		wemoiso2 7972	. . 3 ⊢ (𝑅 We 𝐴 → ∃*𝑓 𝑓 Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴))
28	5, 27	syl 18	. 2 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → ∃*𝑓 𝑓 Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴))
29		df-eu 2594	. 2 ⊢ (∃!𝑓 𝑓 Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴) ↔ (∃𝑓 𝑓 Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴) ∧ ∃*𝑓 𝑓 Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴)))
30	26, 28, 29	sylanbrc 595	1 ⊢ ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin) → ∃!𝑓 𝑓 Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2145  ∃*wmo 2562  ∃!weu 2593  Vcvv 3450   class class class wbr 5103   E cep 5554   Or wor 5562   We wwe 5607  dom cdm 5655  Oncon0 6357  ‘cfv 6533   Isom wiso 6534  ωcom 7863   ≈ cen 8952  Fincfn 8955  OrdIsocoi 9484  cardccrd 9943

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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7737

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 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  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 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7371  df-ov 7417  df-om 7864  df-2nd 7988  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8361  df-1o 8458  df-er 8699  df-en 8956  df-dom 8957  df-sdom 8958  df-fin 8959  df-oi 9485  df-card 9947

This theorem is used by:  iunfictbso  10120