Theorem infn0 9341

Description: An infinite set is not empty. For a shorter proof using ax-un 7756, see infn0ALT 9342. (Contributed by NM, 23-Oct-2004.) Avoid ax-un 7756. (Revised by BTernaryTau, 8-Jan-2025.)

Assertion

Ref	Expression
infn0	⊢ (ω ≼ 𝐴 → 𝐴 ≠ ∅)

Proof of Theorem infn0

Dummy variable 𝑓 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		brdomi 9000	. 2 ⊢ (ω ≼ 𝐴 → ∃𝑓 𝑓:ω–1-1→𝐴)
2		peano1 7911	. . . . . 6 ⊢ ∅ ∈ ω
3		f1f1orn 6858	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑓:ω–1-1→𝐴 → 𝑓:ω–1-1-onto→ran 𝑓)
4	3	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑓:ω–1-1→𝐴 ∧ 𝐴 = ∅) → 𝑓:ω–1-1-onto→ran 𝑓)
5		f1f 6803	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓:ω–1-1→𝐴 → 𝑓:ω⟶𝐴)
6	5	frnd 6743	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓:ω–1-1→𝐴 → ran 𝑓 ⊆ 𝐴)
7		sseq0 4402	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((ran 𝑓 ⊆ 𝐴 ∧ 𝐴 = ∅) → ran 𝑓 = ∅)
8	6, 7	sylan 580	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑓:ω–1-1→𝐴 ∧ 𝐴 = ∅) → ran 𝑓 = ∅)
9	8	f1oeq3d 6844	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑓:ω–1-1→𝐴 ∧ 𝐴 = ∅) → (𝑓:ω–1-1-onto→ran 𝑓 ↔ 𝑓:ω–1-1-onto→∅))
10	4, 9	mpbid 232	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑓:ω–1-1→𝐴 ∧ 𝐴 = ∅) → 𝑓:ω–1-1-onto→∅)
11		f1ocnv 6859	. . . . . . 7 ⊢ (𝑓:ω–1-1-onto→∅ → ◡𝑓:∅–1-1-onto→ω)
12		noel 4337	. . . . . . . 8 ⊢ ¬ ∅ ∈ ∅
13		f1o00 6882	. . . . . . . . . 10 ⊢ (◡𝑓:∅–1-1-onto→ω ↔ (◡𝑓 = ∅ ∧ ω = ∅))
14	13	simprbi 496	. . . . . . . . 9 ⊢ (◡𝑓:∅–1-1-onto→ω → ω = ∅)
15	14	eleq2d 2826	. . . . . . . 8 ⊢ (◡𝑓:∅–1-1-onto→ω → (∅ ∈ ω ↔ ∅ ∈ ∅))
16	12, 15	mtbiri 327	. . . . . . 7 ⊢ (◡𝑓:∅–1-1-onto→ω → ¬ ∅ ∈ ω)
17	10, 11, 16	3syl 18	. . . . . 6 ⊢ ((𝑓:ω–1-1→𝐴 ∧ 𝐴 = ∅) → ¬ ∅ ∈ ω)
18	2, 17	mt2 200	. . . . 5 ⊢ ¬ (𝑓:ω–1-1→𝐴 ∧ 𝐴 = ∅)
19	18	imnani 400	. . . 4 ⊢ (𝑓:ω–1-1→𝐴 → ¬ 𝐴 = ∅)
20	19	neqned 2946	. . 3 ⊢ (𝑓:ω–1-1→𝐴 → 𝐴 ≠ ∅)
21	20	exlimiv 1929	. 2 ⊢ (∃𝑓 𝑓:ω–1-1→𝐴 → 𝐴 ≠ ∅)
22	1, 21	syl 17	1 ⊢ (ω ≼ 𝐴 → 𝐴 ≠ ∅)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 395   = wceq 1539  ∃wex 1778   ∈ wcel 2107   ≠ wne 2939   ⊆ wss 3950  ∅c0 4332   class class class wbr 5142  ^◡ccnv 5683  ran crn 5685  –1-1→wf1 6557  –1-1-onto→wf1o 6559  ωcom 7888   ≼ cdom 8984

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1794  ax-4 1808  ax-5 1909  ax-6 1966  ax-7 2006  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-12 2176  ax-ext 2707  ax-sep 5295  ax-nul 5305  ax-pr 5431

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1779  df-sb 2064  df-mo 2539  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2815  df-ne 2940  df-ral 3061  df-rex 3070  df-rab 3436  df-v 3481  df-dif 3953  df-un 3955  df-in 3957  df-ss 3967  df-pss 3970  df-nul 4333  df-if 4525  df-pw 4601  df-sn 4626  df-pr 4628  df-op 4632  df-uni 4907  df-br 5143  df-opab 5205  df-tr 5259  df-id 5577  df-eprel 5583  df-po 5591  df-so 5592  df-fr 5636  df-we 5638  df-xp 5690  df-rel 5691  df-cnv 5692  df-co 5693  df-dm 5694  df-rn 5695  df-ord 6386  df-on 6387  df-lim 6388  df-fun 6562  df-fn 6563  df-f 6564  df-f1 6565  df-fo 6566  df-f1o 6567  df-om 7889  df-dom 8988

This theorem is referenced by:  infpwfien  10103  infxp  10255  infpss  10257  alephmul  10619  csdfil  23903