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

Theorem pwxpndom2 10656
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 10655 . 2 (ω ≼ 𝐴 → ¬ 𝒫 𝐴 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛))
2 reldom 8947 . . . . . . 7 Rel ≼
32brrelex2i 5717 . . . . . 6 (ω ≼ 𝐴𝐴 ∈ V)
4 df1o2 8458 . . . . . . . 8 1o = {∅}
54oveq2i 7423 . . . . . . 7 (𝐴m 1o) = (𝐴m {∅})
6 id 23 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ V → 𝐴 ∈ V)
7 0ex 5269 . . . . . . . . 9 ∅ ∈ V
87a1i 11 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ V → ∅ ∈ V)
96, 8mapsnend 9031 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ V → (𝐴m {∅}) ≈ 𝐴)
105, 9eqbrtrid 5145 . . . . . 6 (𝐴 ∈ V → (𝐴m 1o) ≈ 𝐴)
11 ensym 8998 . . . . . 6 ((𝐴m 1o) ≈ 𝐴𝐴 ≈ (𝐴m 1o))
123, 10, 113syl 19 . . . . 5 (ω ≼ 𝐴𝐴 ≈ (𝐴m 1o))
13 map2xp 9133 . . . . . 6 (𝐴 ∈ V → (𝐴m 2o) ≈ (𝐴 × 𝐴))
14 ensym 8998 . . . . . 6 ((𝐴m 2o) ≈ (𝐴 × 𝐴) → (𝐴 × 𝐴) ≈ (𝐴m 2o))
153, 13, 143syl 19 . . . . 5 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 × 𝐴) ≈ (𝐴m 2o))
16 elmapi 8844 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝐴m 1o) → 𝑥:1o𝐴)
1716fdmd 6716 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (𝐴m 1o) → dom 𝑥 = 1o)
1817adantr 485 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ (𝐴m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴m 2o)) → dom 𝑥 = 1o)
19 1oex 8461 . . . . . . . . . . . . 13 1o ∈ V
2019sucid 6445 . . . . . . . . . . . 12 1o ∈ suc 1o
21 df-2o 8452 . . . . . . . . . . . 12 2o = suc 1o
2220, 21eleqtrri 2861 . . . . . . . . . . 11 1o ∈ 2o
23 1on 8464 . . . . . . . . . . . 12 1o ∈ On
2423onirri 6475 . . . . . . . . . . 11 ¬ 1o ∈ 1o
25 nelneq2 2887 . . . . . . . . . . 11 ((1o ∈ 2o ∧ ¬ 1o ∈ 1o) → ¬ 2o = 1o)
2622, 24, 25mp2an 704 . . . . . . . . . 10 ¬ 2o = 1o
27 elmapi 8844 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ (𝐴m 2o) → 𝑥:2o𝐴)
2827fdmd 6716 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ (𝐴m 2o) → dom 𝑥 = 2o)
2928adantl 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ (𝐴m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴m 2o)) → dom 𝑥 = 2o)
3029eqeq1d 2764 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ (𝐴m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴m 2o)) → (dom 𝑥 = 1o ↔ 2o = 1o))
3126, 30mtbiri 330 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ (𝐴m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴m 2o)) → ¬ dom 𝑥 = 1o)
3218, 31pm2.65i 196 . . . . . . . 8 ¬ (𝑥 ∈ (𝐴m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴m 2o))
33 elin 3920 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ((𝐴m 1o) ∩ (𝐴m 2o)) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴m 2o)))
3432, 33mtbir 326 . . . . . . 7 ¬ 𝑥 ∈ ((𝐴m 1o) ∩ (𝐴m 2o))
3534a1i 11 . . . . . 6 (ω ≼ 𝐴 → ¬ 𝑥 ∈ ((𝐴m 1o) ∩ (𝐴m 2o)))
3635eq0rdv 4371 . . . . 5 (ω ≼ 𝐴 → ((𝐴m 1o) ∩ (𝐴m 2o)) = ∅)
37 djuenun 10161 . . . . 5 ((𝐴 ≈ (𝐴m 1o) ∧ (𝐴 × 𝐴) ≈ (𝐴m 2o) ∧ ((𝐴m 1o) ∩ (𝐴m 2o)) = ∅) → (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≈ ((𝐴m 1o) ∪ (𝐴m 2o)))
3812, 15, 36, 37syl3anc 1397 . . . 4 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≈ ((𝐴m 1o) ∪ (𝐴m 2o)))
39 omex 9610 . . . . . 6 ω ∈ V
40 ovex 7445 . . . . . 6 (𝐴m 𝑛) ∈ V
4139, 40iunex 7963 . . . . 5 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛) ∈ V
42 1onn 8624 . . . . . . 7 1o ∈ ω
43 oveq2 7420 . . . . . . . 8 (𝑛 = 1o → (𝐴m 𝑛) = (𝐴m 1o))
4443ssiun2s 5012 . . . . . . 7 (1o ∈ ω → (𝐴m 1o) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛))
4542, 44ax-mp 5 . . . . . 6 (𝐴m 1o) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)
46 2onn 8626 . . . . . . 7 2o ∈ ω
47 oveq2 7420 . . . . . . . 8 (𝑛 = 2o → (𝐴m 𝑛) = (𝐴m 2o))
4847ssiun2s 5012 . . . . . . 7 (2o ∈ ω → (𝐴m 2o) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛))
4946, 48ax-mp 5 . . . . . 6 (𝐴m 2o) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)
5045, 49unssi 4143 . . . . 5 ((𝐴m 1o) ∪ (𝐴m 2o)) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)
51 ssdomg 8995 . . . . 5 ( 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛) ∈ V → (((𝐴m 1o) ∪ (𝐴m 2o)) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛) → ((𝐴m 1o) ∪ (𝐴m 2o)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)))
5241, 50, 51mp2 9 . . . 4 ((𝐴m 1o) ∪ (𝐴m 2o)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)
53 endomtr 9007 . . . 4 (((𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≈ ((𝐴m 1o) ∪ (𝐴m 2o)) ∧ ((𝐴m 1o) ∪ (𝐴m 2o)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)) → (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛))
5438, 52, 53sylancl 597 . . 3 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛))
55 domtr 9002 . . . 4 ((𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ∧ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)) → 𝒫 𝐴 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛))
5655expcom 418 . . 3 ((𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛) → (𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) → 𝒫 𝐴 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)))
5754, 56syl 18 . 2 (ω ≼ 𝐴 → (𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) → 𝒫 𝐴 𝑛 ∈ ω (𝐴m 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 400   = wceq 1569  wcel 2142  Vcvv 3454  cun 3902  cin 3903  wss 3904  c0 4285  𝒫 cpw 4561  {csn 4588   ciun 4955   class class class wbr 5108   × cxp 5658  dom cdm 5660  suc csuc 6362  (class class class)co 7412  ωcom 7860  1oc1o 8444  2oc2o 8445  m cmap 8822  cen 8938  cdom 8939  cdju 9891
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5335  ax-pr 5403  ax-un 7734  ax-inf2 9608
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1103  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4595  df-uni 4872  df-int 4912  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5555  df-eprel 5560  df-po 5568  df-so 5569  df-fr 5613  df-se 5614  df-we 5615  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  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 7369  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-supp 8155  df-frecs 8276  df-wrecs 8307  df-recs 8356  df-rdg 8395  df-seqom 8433  df-1o 8451  df-2o 8452  df-oadd 8455  df-omul 8456  df-oexp 8457  df-er 8692  df-map 8824  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-fin 8945  df-fsupp 9320  df-oi 9470  df-har 9517  df-cnf 9629  df-dju 9894  df-card 9932
This theorem is used by:  pwxpndom  10657  pwdjundom  10658
  Copyright terms: Public domain W3C validator