MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pwxpndom2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pwxpndom2 10722
Description: The powerset of a Dedekind-infinite set does not inject into its Cartesian product with itself. (Contributed by Mario Carneiro, 31-May-2015.) (Proof shortened by AV, 18-Jul-2022.)
Assertion
Ref Expression
pwxpndom2 (ω ≼ 𝐴 → ¬ 𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)))

Proof of Theorem pwxpndom2
Dummy variables 𝑛 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 pwfseq 10721 . 2 (ω ≼ 𝐴 → ¬ 𝒫 𝐴 ≼ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛))
2 reldom 8957 . . . . . . 7 Rel ≼
32brrelex2i 5704 . . . . . 6 (ω ≼ 𝐴 → 𝐴 ∈ V)
4 df1o2 8461 . . . . . . . 8 1o = {∅}
54oveq2i 7419 . . . . . . 7 (𝐴 ↑m 1o) = (𝐴 ↑m {∅})
6 id 23 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ V → 𝐴 ∈ V)
7 0ex 5260 . . . . . . . . 9 ∅ ∈ V
87a1i 11 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ V → ∅ ∈ V)
96, 8mapsnend 9042 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ V → (𝐴 ↑m {∅}) ≈ 𝐴)
105, 9eqbrtrid 5139 . . . . . 6 (𝐴 ∈ V → (𝐴 ↑m 1o) ≈ 𝐴)
11 ensym 9008 . . . . . 6 ((𝐴 ↑m 1o) ≈ 𝐴 → 𝐴 ≈ (𝐴 ↑m 1o))
123, 10, 113syl 19 . . . . 5 (ω ≼ 𝐴 → 𝐴 ≈ (𝐴 ↑m 1o))
13 map2xp 9144 . . . . . 6 (𝐴 ∈ V → (𝐴 ↑m 2o) ≈ (𝐴 × 𝐴))
14 ensym 9008 . . . . . 6 ((𝐴 ↑m 2o) ≈ (𝐴 × 𝐴) → (𝐴 × 𝐴) ≈ (𝐴 ↑m 2o))
153, 13, 143syl 19 . . . . 5 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 × 𝐴) ≈ (𝐴 ↑m 2o))
16 elmapi 8847 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 1o) → 𝑥:1o⟶𝐴)
1716fdmd 6708 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 1o) → dom 𝑥 = 1o)
1817adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 2o)) → dom 𝑥 = 1o)
19 1oex 8464 . . . . . . . . . . . . 13 1o ∈ V
2019sucid 6436 . . . . . . . . . . . 12 1o ∈ suc 1o
21 df-2o 8455 . . . . . . . . . . . 12 2o = suc 1o
2220, 21eleqtrri 2859 . . . . . . . . . . 11 1o ∈ 2o
23 1on 8467 . . . . . . . . . . . 12 1o ∈ On
2423onirri 6466 . . . . . . . . . . 11 ¬ 1o ∈ 1o
25 nelneq2 2885 . . . . . . . . . . 11 ((1o ∈ 2o ∧ ¬ 1o ∈ 1o) → ¬ 2o = 1o)
2622, 24, 25mp2an 705 . . . . . . . . . 10 ¬ 2o = 1o
27 elmapi 8847 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 2o) → 𝑥:2o⟶𝐴)
2827fdmd 6708 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 2o) → dom 𝑥 = 2o)
2928adantl 487 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 2o)) → dom 𝑥 = 2o)
3029eqeq1d 2762 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 2o)) → (dom 𝑥 = 1o ↔ 2o = 1o))
3126, 30mtbiri 330 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 2o)) → ¬ dom 𝑥 = 1o)
3218, 31pm2.65i 196 . . . . . . . 8 ¬ (𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 2o))
33 elin 3914 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ((𝐴 ↑m 1o) ∩ (𝐴 ↑m 2o)) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴 ↑m 2o)))
3432, 33mtbir 326 . . . . . . 7 ¬ 𝑥 ∈ ((𝐴 ↑m 1o) ∩ (𝐴 ↑m 2o))
3534a1i 11 . . . . . 6 (ω ≼ 𝐴 → ¬ 𝑥 ∈ ((𝐴 ↑m 1o) ∩ (𝐴 ↑m 2o)))
3635eq0rdv 4364 . . . . 5 (ω ≼ 𝐴 → ((𝐴 ↑m 1o) ∩ (𝐴 ↑m 2o)) = ∅)
37 djuenun 10221 . . . . 5 ((𝐴 ≈ (𝐴 ↑m 1o) ∧ (𝐴 × 𝐴) ≈ (𝐴 ↑m 2o) ∧ ((𝐴 ↑m 1o) ∩ (𝐴 ↑m 2o)) = ∅) → (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≈ ((𝐴 ↑m 1o) ∪ (𝐴 ↑m 2o)))
3812, 15, 36, 37syl3anc 1398 . . . 4 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≈ ((𝐴 ↑m 1o) ∪ (𝐴 ↑m 2o)))
39 omex 9622 . . . . . 6 ω ∈ V
40 ovex 7441 . . . . . 6 (𝐴 ↑m 𝑛) ∈ V
4139, 40iunex 7963 . . . . 5 ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛) ∈ V
42 1onn 8627 . . . . . . 7 1o ∈ ω
43 oveq2 7416 . . . . . . . 8 (𝑛 = 1o → (𝐴 ↑m 𝑛) = (𝐴 ↑m 1o))
4443ssiun2s 5006 . . . . . . 7 (1o ∈ ω → (𝐴 ↑m 1o) ⊆ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛))
4542, 44ax-mp 5 . . . . . 6 (𝐴 ↑m 1o) ⊆ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛)
46 2onn 8629 . . . . . . 7 2o ∈ ω
47 oveq2 7416 . . . . . . . 8 (𝑛 = 2o → (𝐴 ↑m 𝑛) = (𝐴 ↑m 2o))
4847ssiun2s 5006 . . . . . . 7 (2o ∈ ω → (𝐴 ↑m 2o) ⊆ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛))
4946, 48ax-mp 5 . . . . . 6 (𝐴 ↑m 2o) ⊆ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛)
5045, 49unssi 4136 . . . . 5 ((𝐴 ↑m 1o) ∪ (𝐴 ↑m 2o)) ⊆ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛)
51 ssdomg 9005 . . . . 5 (∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛) ∈ V → (((𝐴 ↑m 1o) ∪ (𝐴 ↑m 2o)) ⊆ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛) → ((𝐴 ↑m 1o) ∪ (𝐴 ↑m 2o)) ≼ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛)))
5241, 50, 51mp2 9 . . . 4 ((𝐴 ↑m 1o) ∪ (𝐴 ↑m 2o)) ≼ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛)
53 endomtr 9017 . . . 4 (((𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≈ ((𝐴 ↑m 1o) ∪ (𝐴 ↑m 2o)) ∧ ((𝐴 ↑m 1o) ∪ (𝐴 ↑m 2o)) ≼ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛)) → (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≼ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛))
5438, 52, 53sylancl 598 . . 3 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≼ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛))
55 domtr 9012 . . . 4 ((𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ∧ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≼ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛)) → 𝒫 𝐴 ≼ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛))
5655expcom 419 . . 3 ((𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≼ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛) → (𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) → 𝒫 𝐴 ≼ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛)))
5754, 56syl 18 . 2 (ω ≼ 𝐴 → (𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) → 𝒫 𝐴 ≼ ∪ 𝑛 ∈ ω (𝐴 ↑m 𝑛)))
581, 57mtod 201 1 (ω ≼ 𝐴 → ¬ 𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  Vcvv 3450   ∪ cun 3896   ∩ cin 3897   ⊆ wss 3898  ∅c0 4278  𝒫 cpw 4556  {csn 4583  ∪ ciun 4950   class class class wbr 5102   × cxp 5645  dom cdm 5647  suc csuc 6353  (class class class)co 7408  ωcom 7860  1oc1o 8447  2oc2o 8448   ↑m cmap 8825   ≈ cen 8948   ≼ cdom 8949   ⊔ cdju 9951
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 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-inf2 9620
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 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-se 5601  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-isom 6536  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-supp 8156  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-seqom 8436  df-1o 8454  df-2o 8455  df-oadd 8458  df-omul 8459  df-oexp 8460  df-er 8695  df-map 8827  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-fin 8955  df-fsupp 9332  df-oi 9482  df-har 9529  df-cnf 9641  df-dju 9954  df-card 9992
This theorem is used by:  pwxpndom  10723  pwdjundom  10724
  Copyright terms: Public domain W3C validator