Users' Mathboxes Mathbox for BTernaryTau < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  noinfepfnregs Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem noinfepfnregs 35604
Description: There are no infinite descending -chains, proven using ax-regs 35598. (Contributed by BTernaryTau, 18-Feb-2026.)
Assertion
Ref Expression
noinfepfnregs (𝐹 Fn ω → ∃𝑥 ∈ ω (𝐹‘suc 𝑥) ∉ (𝐹𝑥))
Distinct variable group:   𝑥,𝐹

Proof of Theorem noinfepfnregs
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 peano1 7891 . . . . . 6 ∅ ∈ ω
21n0ii 4296 . . . . 5 ¬ ω = ∅
3 ssid 3960 . . . . . 6 ω ⊆ ω
4 fnimaeq0 6672 . . . . . 6 ((𝐹 Fn ω ∧ ω ⊆ ω) → ((𝐹 “ ω) = ∅ ↔ ω = ∅))
53, 4mpan2 704 . . . . 5 (𝐹 Fn ω → ((𝐹 “ ω) = ∅ ↔ ω = ∅))
62, 5mtbiri 330 . . . 4 (𝐹 Fn ω → ¬ (𝐹 “ ω) = ∅)
76neqned 2967 . . 3 (𝐹 Fn ω → (𝐹 “ ω) ≠ ∅)
8 axregszf 35601 . . 3 ((𝐹 “ ω) ≠ ∅ → ∃𝑦 ∈ (𝐹 “ ω)(𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅)
97, 8syl 18 . 2 (𝐹 Fn ω → ∃𝑦 ∈ (𝐹 “ ω)(𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅)
10 fvelimab 6957 . . . . . . . 8 ((𝐹 Fn ω ∧ ω ⊆ ω) → (𝑦 ∈ (𝐹 “ ω) ↔ ∃𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) = 𝑦))
113, 10mpan2 704 . . . . . . 7 (𝐹 Fn ω → (𝑦 ∈ (𝐹 “ ω) ↔ ∃𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) = 𝑦))
1211adantr 486 . . . . . 6 ((𝐹 Fn ω ∧ (𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅) → (𝑦 ∈ (𝐹 “ ω) ↔ ∃𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) = 𝑦))
13 simprl 783 . . . . . . . . 9 (((𝐹 Fn ω ∧ (𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ (𝐹𝑥) = 𝑦)) → 𝑥 ∈ ω)
14 peano2 7892 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ω → suc 𝑥 ∈ ω)
15 fnfvima 7238 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐹 Fn ω ∧ ω ⊆ ω ∧ suc 𝑥 ∈ ω) → (𝐹‘suc 𝑥) ∈ (𝐹 “ ω))
163, 15mp3an2 1478 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹 Fn ω ∧ suc 𝑥 ∈ ω) → (𝐹‘suc 𝑥) ∈ (𝐹 “ ω))
1714, 16sylan2 605 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹 Fn ω ∧ 𝑥 ∈ ω) → (𝐹‘suc 𝑥) ∈ (𝐹 “ ω))
1817ad2ant2r 760 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹 Fn ω ∧ (𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ (𝐹𝑥) = 𝑦)) → (𝐹‘suc 𝑥) ∈ (𝐹 “ ω))
19 ineq1 4166 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐹𝑥) = 𝑦 → ((𝐹𝑥) ∩ (𝐹 “ ω)) = (𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)))
2019eqeq1d 2767 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹𝑥) = 𝑦 → (((𝐹𝑥) ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅ ↔ (𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅))
2120biimparc 485 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅ ∧ (𝐹𝑥) = 𝑦) → ((𝐹𝑥) ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅)
2221ad2ant2l 759 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹 Fn ω ∧ (𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ (𝐹𝑥) = 𝑦)) → ((𝐹𝑥) ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅)
23 minel 4426 . . . . . . . . . . 11 (((𝐹‘suc 𝑥) ∈ (𝐹 “ ω) ∧ ((𝐹𝑥) ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅) → ¬ (𝐹‘suc 𝑥) ∈ (𝐹𝑥))
2418, 22, 23syl2anc 596 . . . . . . . . . 10 (((𝐹 Fn ω ∧ (𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ (𝐹𝑥) = 𝑦)) → ¬ (𝐹‘suc 𝑥) ∈ (𝐹𝑥))
25 df-nel 3067 . . . . . . . . . 10 ((𝐹‘suc 𝑥) ∉ (𝐹𝑥) ↔ ¬ (𝐹‘suc 𝑥) ∈ (𝐹𝑥))
2624, 25sylibr 237 . . . . . . . . 9 (((𝐹 Fn ω ∧ (𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ (𝐹𝑥) = 𝑦)) → (𝐹‘suc 𝑥) ∉ (𝐹𝑥))
2713, 26jca 521 . . . . . . . 8 (((𝐹 Fn ω ∧ (𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅) ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ (𝐹𝑥) = 𝑦)) → (𝑥 ∈ ω ∧ (𝐹‘suc 𝑥) ∉ (𝐹𝑥)))
2827ex 418 . . . . . . 7 ((𝐹 Fn ω ∧ (𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅) → ((𝑥 ∈ ω ∧ (𝐹𝑥) = 𝑦) → (𝑥 ∈ ω ∧ (𝐹‘suc 𝑥) ∉ (𝐹𝑥))))
2928reximdv2 3177 . . . . . 6 ((𝐹 Fn ω ∧ (𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅) → (∃𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) = 𝑦 → ∃𝑥 ∈ ω (𝐹‘suc 𝑥) ∉ (𝐹𝑥)))
3012, 29sylbid 243 . . . . 5 ((𝐹 Fn ω ∧ (𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅) → (𝑦 ∈ (𝐹 “ ω) → ∃𝑥 ∈ ω (𝐹‘suc 𝑥) ∉ (𝐹𝑥)))
3130expimpd 459 . . . 4 (𝐹 Fn ω → (((𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅ ∧ 𝑦 ∈ (𝐹 “ ω)) → ∃𝑥 ∈ ω (𝐹‘suc 𝑥) ∉ (𝐹𝑥)))
3231ancomsd 471 . . 3 (𝐹 Fn ω → ((𝑦 ∈ (𝐹 “ ω) ∧ (𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅) → ∃𝑥 ∈ ω (𝐹‘suc 𝑥) ∉ (𝐹𝑥)))
3332imp 412 . 2 ((𝐹 Fn ω ∧ (𝑦 ∈ (𝐹 “ ω) ∧ (𝑦 ∩ (𝐹 “ ω)) = ∅)) → ∃𝑥 ∈ ω (𝐹‘suc 𝑥) ∉ (𝐹𝑥))
349, 33rexlimddv 3174 1 (𝐹 Fn ω → ∃𝑥 ∈ ω (𝐹‘suc 𝑥) ∉ (𝐹𝑥))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 401   = wceq 1570  wcel 2146  wne 2960  wnel 3066  wrex 3091  cin 3905  wss 3906  c0 4286  cima 5666  suc csuc 6366   Fn wfn 6535  cfv 6540  ωcom 7868
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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-regs 35598
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 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rab 3419  df-v 3459  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-br 5112  df-opab 5176  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-fv 6548  df-om 7869
This theorem is used by:  noinfepregs  35605
  Copyright terms: Public domain W3C validator