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

Theorem pwxpndom2 10618
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 10617 . 2 (ω ≼ 𝐴 → ¬ 𝒫 𝐴 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛))
2 reldom 8924 . . . . . . 7 Rel ≼
32brrelex2i 5695 . . . . . 6 (ω ≼ 𝐴𝐴 ∈ V)
4 df1o2 8441 . . . . . . . 8 1o = {∅}
54oveq2i 7398 . . . . . . 7 (𝐴m 1o) = (𝐴m {∅})
6 id 22 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ V → 𝐴 ∈ V)
7 0ex 5262 . . . . . . . . 9 ∅ ∈ V
87a1i 11 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ V → ∅ ∈ V)
96, 8mapsnend 9007 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ V → (𝐴m {∅}) ≈ 𝐴)
105, 9eqbrtrid 5142 . . . . . 6 (𝐴 ∈ V → (𝐴m 1o) ≈ 𝐴)
11 ensym 8974 . . . . . 6 ((𝐴m 1o) ≈ 𝐴𝐴 ≈ (𝐴m 1o))
123, 10, 113syl 18 . . . . 5 (ω ≼ 𝐴𝐴 ≈ (𝐴m 1o))
13 map2xp 9111 . . . . . 6 (𝐴 ∈ V → (𝐴m 2o) ≈ (𝐴 × 𝐴))
14 ensym 8974 . . . . . 6 ((𝐴m 2o) ≈ (𝐴 × 𝐴) → (𝐴 × 𝐴) ≈ (𝐴m 2o))
153, 13, 143syl 18 . . . . 5 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 × 𝐴) ≈ (𝐴m 2o))
16 elmapi 8822 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝐴m 1o) → 𝑥:1o𝐴)
1716fdmd 6698 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (𝐴m 1o) → dom 𝑥 = 1o)
1817adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ (𝐴m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴m 2o)) → dom 𝑥 = 1o)
19 1oex 8444 . . . . . . . . . . . . 13 1o ∈ V
2019sucid 6416 . . . . . . . . . . . 12 1o ∈ suc 1o
21 df-2o 8435 . . . . . . . . . . . 12 2o = suc 1o
2220, 21eleqtrri 2827 . . . . . . . . . . 11 1o ∈ 2o
23 1on 8446 . . . . . . . . . . . 12 1o ∈ On
2423onirri 6447 . . . . . . . . . . 11 ¬ 1o ∈ 1o
25 nelneq2 2853 . . . . . . . . . . 11 ((1o ∈ 2o ∧ ¬ 1o ∈ 1o) → ¬ 2o = 1o)
2622, 24, 25mp2an 692 . . . . . . . . . 10 ¬ 2o = 1o
27 elmapi 8822 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ (𝐴m 2o) → 𝑥:2o𝐴)
2827fdmd 6698 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ (𝐴m 2o) → dom 𝑥 = 2o)
2928adantl 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ (𝐴m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴m 2o)) → dom 𝑥 = 2o)
3029eqeq1d 2731 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ (𝐴m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴m 2o)) → (dom 𝑥 = 1o ↔ 2o = 1o))
3126, 30mtbiri 327 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ (𝐴m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴m 2o)) → ¬ dom 𝑥 = 1o)
3218, 31pm2.65i 194 . . . . . . . 8 ¬ (𝑥 ∈ (𝐴m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴m 2o))
33 elin 3930 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ((𝐴m 1o) ∩ (𝐴m 2o)) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴m 1o) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴m 2o)))
3432, 33mtbir 323 . . . . . . 7 ¬ 𝑥 ∈ ((𝐴m 1o) ∩ (𝐴m 2o))
3534a1i 11 . . . . . 6 (ω ≼ 𝐴 → ¬ 𝑥 ∈ ((𝐴m 1o) ∩ (𝐴m 2o)))
3635eq0rdv 4370 . . . . 5 (ω ≼ 𝐴 → ((𝐴m 1o) ∩ (𝐴m 2o)) = ∅)
37 djuenun 10124 . . . . 5 ((𝐴 ≈ (𝐴m 1o) ∧ (𝐴 × 𝐴) ≈ (𝐴m 2o) ∧ ((𝐴m 1o) ∩ (𝐴m 2o)) = ∅) → (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≈ ((𝐴m 1o) ∪ (𝐴m 2o)))
3812, 15, 36, 37syl3anc 1373 . . . 4 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≈ ((𝐴m 1o) ∪ (𝐴m 2o)))
39 omex 9596 . . . . . 6 ω ∈ V
40 ovex 7420 . . . . . 6 (𝐴m 𝑛) ∈ V
4139, 40iunex 7947 . . . . 5 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛) ∈ V
42 1onn 8604 . . . . . . 7 1o ∈ ω
43 oveq2 7395 . . . . . . . 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 8606 . . . . . . 7 2o ∈ ω
47 oveq2 7395 . . . . . . . 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 4154 . . . . 5 ((𝐴m 1o) ∪ (𝐴m 2o)) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)
51 ssdomg 8971 . . . . 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 8983 . . . 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 586 . . 3 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛))
55 domtr 8978 . . . 4 ((𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ∧ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)) → 𝒫 𝐴 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛))
5655expcom 413 . . 3 ((𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛) → (𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) → 𝒫 𝐴 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)))
5754, 56syl 17 . 2 (ω ≼ 𝐴 → (𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)) → 𝒫 𝐴 𝑛 ∈ ω (𝐴m 𝑛)))
581, 57mtod 198 1 (ω ≼ 𝐴 → ¬ 𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 ⊔ (𝐴 × 𝐴)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 395   = wceq 1540  wcel 2109  Vcvv 3447  cun 3912  cin 3913  wss 3914  c0 4296  𝒫 cpw 4563  {csn 4589   ciun 4955   class class class wbr 5107   × cxp 5636  dom cdm 5638  suc csuc 6334  (class class class)co 7387  ωcom 7842  1oc1o 8427  2oc2o 8428  m cmap 8799  cen 8915  cdom 8916  cdju 9851
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5234  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711  ax-inf2 9594
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-ral 3045  df-rex 3054  df-rmo 3354  df-reu 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3934  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-tp 4594  df-op 4596  df-uni 4872  df-int 4911  df-iun 4957  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5533  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5591  df-se 5592  df-we 5593  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6274  df-ord 6335  df-on 6336  df-lim 6337  df-suc 6338  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-isom 6520  df-riota 7344  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-mpo 7392  df-om 7843  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-supp 8140  df-frecs 8260  df-wrecs 8291  df-recs 8340  df-rdg 8378  df-seqom 8416  df-1o 8434  df-2o 8435  df-oadd 8438  df-omul 8439  df-oexp 8440  df-er 8671  df-map 8801  df-en 8919  df-dom 8920  df-sdom 8921  df-fin 8922  df-fsupp 9313  df-oi 9463  df-har 9510  df-cnf 9615  df-dju 9854  df-card 9892
This theorem is referenced by:  pwxpndom  10619  pwdjundom  10620
  Copyright terms: Public domain W3C validator