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

Theorem pwxpndom2 10677
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 10676 . 2 (ω ≼ 𝐴 → ¬ 𝒫 𝐴 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛))
2 reldom 8961 . . . . . . 7 Rel ≼
32brrelex2i 5716 . . . . . 6 (ω ≼ 𝐴𝐴 ∈ V)
4 df1o2 8465 . . . . . . . 8 1o = {∅}
54oveq2i 7427 . . . . . . 7 (𝐴m 1o) = (𝐴m {∅})
6 id 23 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ V → 𝐴 ∈ V)
7 0ex 5268 . . . . . . . . 9 ∅ ∈ V
87a1i 11 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ V → ∅ ∈ V)
96, 8mapsnend 9046 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ V → (𝐴m {∅}) ≈ 𝐴)
105, 9eqbrtrid 5144 . . . . . 6 (𝐴 ∈ V → (𝐴m 1o) ≈ 𝐴)
11 ensym 9012 . . . . . 6 ((𝐴m 1o) ≈ 𝐴𝐴 ≈ (𝐴m 1o))
123, 10, 113syl 19 . . . . 5 (ω ≼ 𝐴𝐴 ≈ (𝐴m 1o))
13 map2xp 9148 . . . . . 6 (𝐴 ∈ V → (𝐴m 2o) ≈ (𝐴 × 𝐴))
14 ensym 9012 . . . . . 6 ((𝐴m 2o) ≈ (𝐴 × 𝐴) → (𝐴 × 𝐴) ≈ (𝐴m 2o))
153, 13, 143syl 19 . . . . 5 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 × 𝐴) ≈ (𝐴m 2o))
16 elmapi 8851 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝐴m 1o) → 𝑥:1o𝐴)
1716fdmd 6717 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (𝐴m 1o) → dom 𝑥 = 1o)
1817adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ (𝐴m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴m 2o)) → dom 𝑥 = 1o)
19 1oex 8468 . . . . . . . . . . . . 13 1o ∈ V
2019sucid 6446 . . . . . . . . . . . 12 1o ∈ suc 1o
21 df-2o 8459 . . . . . . . . . . . 12 2o = suc 1o
2220, 21eleqtrri 2861 . . . . . . . . . . 11 1o ∈ 2o
23 1on 8471 . . . . . . . . . . . 12 1o ∈ On
2423onirri 6476 . . . . . . . . . . 11 ¬ 1o ∈ 1o
25 nelneq2 2887 . . . . . . . . . . 11 ((1o ∈ 2o ∧ ¬ 1o ∈ 1o) → ¬ 2o = 1o)
2622, 24, 25mp2an 705 . . . . . . . . . 10 ¬ 2o = 1o
27 elmapi 8851 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ (𝐴m 2o) → 𝑥:2o𝐴)
2827fdmd 6717 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ (𝐴m 2o) → dom 𝑥 = 2o)
2928adantl 487 . . . . . . . . . . 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 3918 . . . . . . . 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 4368 . . . . 5 (ω ≼ 𝐴 → ((𝐴m 1o) ∩ (𝐴m 2o)) = ∅)
37 djuenun 10176 . . . . 5 ((𝐴 ≈ (𝐴m 1o) ∧ (𝐴 × 𝐴) ≈ (𝐴m 2o) ∧ ((𝐴m 1o) ∩ (𝐴m 2o)) = ∅) → (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≈ ((𝐴m 1o) ∪ (𝐴m 2o)))
3812, 15, 36, 37syl3anc 1398 . . . 4 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≈ ((𝐴m 1o) ∪ (𝐴m 2o)))
39 omex 9625 . . . . . 6 ω ∈ V
40 ovex 7449 . . . . . 6 (𝐴m 𝑛) ∈ V
4139, 40iunex 7968 . . . . 5 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛) ∈ V
42 1onn 8631 . . . . . . 7 1o ∈ ω
43 oveq2 7424 . . . . . . . 8 (𝑛 = 1o → (𝐴m 𝑛) = (𝐴m 1o))
4443ssiun2s 5011 . . . . . . 7 (1o ∈ ω → (𝐴m 1o) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛))
4542, 44ax-mp 5 . . . . . 6 (𝐴m 1o) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)
46 2onn 8633 . . . . . . 7 2o ∈ ω
47 oveq2 7424 . . . . . . . 8 (𝑛 = 2o → (𝐴m 𝑛) = (𝐴m 2o))
4847ssiun2s 5011 . . . . . . 7 (2o ∈ ω → (𝐴m 2o) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛))
4946, 48ax-mp 5 . . . . . 6 (𝐴m 2o) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)
5045, 49unssi 4140 . . . . 5 ((𝐴m 1o) ∪ (𝐴m 2o)) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)
51 ssdomg 9009 . . . . 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 9021 . . . 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 598 . . 3 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛))
55 domtr 9016 . . . 4 ((𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ∧ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)) → 𝒫 𝐴 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛))
5655expcom 419 . . 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 401   = wceq 1570  wcel 2145  Vcvv 3453  cun 3900  cin 3901  wss 3902  c0 4282  𝒫 cpw 4560  {csn 4587   ciun 4954   class class class wbr 5107   × cxp 5657  dom cdm 5659  suc csuc 6363  (class class class)co 7416  ωcom 7865  1oc1o 8451  2oc2o 8452  m cmap 8829  cen 8952  cdom 8953  cdju 9906
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 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7739  ax-inf2 9623
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 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 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-tp 4592  df-op 4594  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-se 5613  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7373  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7866  df-1st 7989  df-2nd 7990  df-supp 8162  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-seqom 8440  df-1o 8458  df-2o 8459  df-oadd 8462  df-omul 8463  df-oexp 8464  df-er 8699  df-map 8831  df-en 8956  df-dom 8957  df-sdom 8958  df-fin 8959  df-fsupp 9335  df-oi 9485  df-har 9532  df-cnf 9644  df-dju 9909  df-card 9947
This theorem is used by:  pwxpndom  10678  pwdjundom  10679
  Copyright terms: Public domain W3C validator