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Theorem finnisoeu 10093
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 𝐴𝐴 ∈ Fin) → ∃!𝑓 𝑓 Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴))
Distinct variable groups:   𝑅,𝑓   𝐴,𝑓

Proof of Theorem finnisoeu
StepHypRef Expression
1 eqid 2763 . . . . 5 OrdIso(𝑅, 𝐴) = OrdIso(𝑅, 𝐴)
21oiexg 9493 . . . 4 (𝐴 ∈ Fin → OrdIso(𝑅, 𝐴) ∈ V)
32adantl 486 . . 3 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → OrdIso(𝑅, 𝐴) ∈ V)
4 simpr 489 . . . . 5 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → 𝐴 ∈ Fin)
5 wofi 9245 . . . . 5 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → 𝑅 We 𝐴)
61oiiso 9495 . . . . 5 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑅 We 𝐴) → OrdIso(𝑅, 𝐴) Isom E , 𝑅 (dom OrdIso(𝑅, 𝐴), 𝐴))
74, 5, 6syl2anc 595 . . . 4 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → OrdIso(𝑅, 𝐴) Isom E , 𝑅 (dom OrdIso(𝑅, 𝐴), 𝐴))
81oien 9496 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ Fin ∧ 𝑅 We 𝐴) → dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ≈ 𝐴)
94, 5, 8syl2anc 595 . . . . . . 7 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ≈ 𝐴)
10 ficardid 9944 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ Fin → (card‘𝐴) ≈ 𝐴)
1110adantl 486 . . . . . . . 8 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → (card‘𝐴) ≈ 𝐴)
1211ensymd 8998 . . . . . . 7 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → 𝐴 ≈ (card‘𝐴))
13 entr 8999 . . . . . . 7 ((dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ≈ 𝐴𝐴 ≈ (card‘𝐴)) → dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ≈ (card‘𝐴))
149, 12, 13syl2anc 595 . . . . . 6 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ≈ (card‘𝐴))
151oion 9494 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ Fin → dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ∈ On)
1615adantl 486 . . . . . . 7 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ∈ On)
17 ficardom 9943 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ Fin → (card‘𝐴) ∈ ω)
1817adantl 486 . . . . . . 7 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → (card‘𝐴) ∈ ω)
19 onomeneq 9194 . . . . . . 7 ((dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ∈ On ∧ (card‘𝐴) ∈ ω) → (dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ≈ (card‘𝐴) ↔ dom OrdIso(𝑅, 𝐴) = (card‘𝐴)))
2016, 18, 19syl2anc 595 . . . . . 6 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → (dom OrdIso(𝑅, 𝐴) ≈ (card‘𝐴) ↔ dom OrdIso(𝑅, 𝐴) = (card‘𝐴)))
2114, 20mpbid 235 . . . . 5 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → dom OrdIso(𝑅, 𝐴) = (card‘𝐴))
22 isoeq4 7318 . . . . 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)))
2321, 22syl 18 . . . 4 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → (OrdIso(𝑅, 𝐴) Isom E , 𝑅 (dom OrdIso(𝑅, 𝐴), 𝐴) ↔ OrdIso(𝑅, 𝐴) Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴)))
247, 23mpbid 235 . . 3 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → OrdIso(𝑅, 𝐴) Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴))
25 isoeq1 7315 . . 3 (𝑓 = OrdIso(𝑅, 𝐴) → (𝑓 Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴) ↔ OrdIso(𝑅, 𝐴) Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴)))
263, 24, 25spcedv 3557 . 2 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → ∃𝑓 𝑓 Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴))
27 wemoiso2 7967 . . 3 (𝑅 We 𝐴 → ∃*𝑓 𝑓 Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴))
285, 27syl 18 . 2 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → ∃*𝑓 𝑓 Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴))
29 df-eu 2597 . 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)))
3026, 28, 29sylanbrc 594 1 ((𝑅 Or 𝐴𝐴 ∈ Fin) → ∃!𝑓 𝑓 Isom E , 𝑅 ((card‘𝐴), 𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 400   = wceq 1570  wex 1809  wcel 2143  ∃*wmo 2565  ∃!weu 2596  Vcvv 3455   class class class wbr 5109   E cep 5560   Or wor 5568   We wwe 5613  dom cdm 5661  Oncon0 6360  cfv 6536   Isom wiso 6537  ωcom 7858  cen 8936  Fincfn 8939  OrdIsocoi 9467  cardccrd 9917
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-se 5615  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-isom 6545  df-riota 7367  df-ov 7413  df-om 7859  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-1o 8449  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-fin 8943  df-oi 9468  df-card 9921
This theorem is referenced by:  iunfictbso  10094
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