Theorem rabssnn0fi 13951

Description: A subset of the nonnegative integers defined by a restricted class abstraction is finite if there is a nonnegative integer so that for all integers greater than this integer the condition of the class abstraction is not fulfilled. (Contributed by AV, 3-Oct-2019.)

Assertion

Ref	Expression
rabssnn0fi	⊢ ({𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑} ∈ Fin ↔ ∃𝑠 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ¬ 𝜑))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑠   𝜑,𝑠

Allowed substitution hint:   𝜑(𝑥)

Proof of Theorem rabssnn0fi

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ssrab2 4043	. 2 ⊢ {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑} ⊆ ℕ0
2		ssnn0fi 13950	. . 3 ⊢ ({𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑} ⊆ ℕ0 → ({𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑} ∈ Fin ↔ ∃𝑠 ∈ ℕ0 ∀𝑦 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑦 → 𝑦 ∉ {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑})))
3		nnel 3039	. . . . . . . . . 10 ⊢ (¬ 𝑦 ∉ {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑} ↔ 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑})
4		nfcv 2891	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑥𝑦
5		nfcv 2891	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑥ℕ0
6		nfsbc1v 3773	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ Ⅎ𝑥[𝑦 / 𝑥] ¬ 𝜑
7	6	nfn 1857	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑥 ¬ [𝑦 / 𝑥] ¬ 𝜑
8		sbceq2a 3765	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑦 = 𝑥 → ([𝑦 / 𝑥] ¬ 𝜑 ↔ ¬ 𝜑))
9	8	equcoms 2020	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ([𝑦 / 𝑥] ¬ 𝜑 ↔ ¬ 𝜑))
10	9	con2bid 354	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝜑 ↔ ¬ [𝑦 / 𝑥] ¬ 𝜑))
11	4, 5, 7, 10	elrabf 3655	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑} ↔ (𝑦 ∈ ℕ0 ∧ ¬ [𝑦 / 𝑥] ¬ 𝜑))
12	11	baib 535	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑦 ∈ ℕ0 → (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑} ↔ ¬ [𝑦 / 𝑥] ¬ 𝜑))
13	3, 12	bitrid 283	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ ℕ0 → (¬ 𝑦 ∉ {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑} ↔ ¬ [𝑦 / 𝑥] ¬ 𝜑))
14	13	con4bid 317	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ℕ0 → (𝑦 ∉ {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑} ↔ [𝑦 / 𝑥] ¬ 𝜑))
15	14	imbi2d 340	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ ℕ0 → ((𝑠 < 𝑦 → 𝑦 ∉ {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑}) ↔ (𝑠 < 𝑦 → [𝑦 / 𝑥] ¬ 𝜑)))
16	15	ralbiia 3073	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑦 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑦 → 𝑦 ∉ {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑}) ↔ ∀𝑦 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑦 → [𝑦 / 𝑥] ¬ 𝜑))
17		nfv 1914	. . . . . . . 8 ⊢ Ⅎ𝑥 𝑠 < 𝑦
18	17, 6	nfim 1896	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑥(𝑠 < 𝑦 → [𝑦 / 𝑥] ¬ 𝜑)
19		nfv 1914	. . . . . . 7 ⊢ Ⅎ𝑦(𝑠 < 𝑥 → ¬ 𝜑)
20		breq2 5111	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝑥 → (𝑠 < 𝑦 ↔ 𝑠 < 𝑥))
21	20, 8	imbi12d 344	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝑥 → ((𝑠 < 𝑦 → [𝑦 / 𝑥] ¬ 𝜑) ↔ (𝑠 < 𝑥 → ¬ 𝜑)))
22	18, 19, 21	cbvralw 3280	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑦 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑦 → [𝑦 / 𝑥] ¬ 𝜑) ↔ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ¬ 𝜑))
23	16, 22	bitri 275	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑦 → 𝑦 ∉ {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑}) ↔ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ¬ 𝜑))
24	23	a1i 11	. . . 4 ⊢ (({𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑} ⊆ ℕ0 ∧ 𝑠 ∈ ℕ0) → (∀𝑦 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑦 → 𝑦 ∉ {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑}) ↔ ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ¬ 𝜑)))
25	24	rexbidva 3155	. . 3 ⊢ ({𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑} ⊆ ℕ0 → (∃𝑠 ∈ ℕ0 ∀𝑦 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑦 → 𝑦 ∉ {𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑}) ↔ ∃𝑠 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ¬ 𝜑)))
26	2, 25	bitrd 279	. 2 ⊢ ({𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑} ⊆ ℕ0 → ({𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑} ∈ Fin ↔ ∃𝑠 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ¬ 𝜑)))
27	1, 26	ax-mp 5	1 ⊢ ({𝑥 ∈ ℕ0 ∣ 𝜑} ∈ Fin ↔ ∃𝑠 ∈ ℕ0 ∀𝑥 ∈ ℕ0 (𝑠 < 𝑥 → ¬ 𝜑))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∈ wcel 2109   ∉ wnel 3029  ∀wral 3044  ∃wrex 3053  {crab 3405  [wsbc 3753   ⊆ wss 3914   class class class wbr 5107  Fincfn 8918   < clt 11208  ℕ₀cn0 12442

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-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711  ax-cnex 11124  ax-resscn 11125  ax-1cn 11126  ax-icn 11127  ax-addcl 11128  ax-addrcl 11129  ax-mulcl 11130  ax-mulrcl 11131  ax-mulcom 11132  ax-addass 11133  ax-mulass 11134  ax-distr 11135  ax-i2m1 11136  ax-1ne0 11137  ax-1rid 11138  ax-rnegex 11139  ax-rrecex 11140  ax-cnre 11141  ax-pre-lttri 11142  ax-pre-lttrn 11143  ax-pre-ltadd 11144  ax-pre-mulgt0 11145

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-nel 3030  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-op 4596  df-uni 4872  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-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-riota 7344  df-ov 7390  df-oprab 7391  df-mpo 7392  df-om 7843  df-1st 7968  df-2nd 7969  df-frecs 8260  df-wrecs 8291  df-recs 8340  df-rdg 8378  df-1o 8434  df-er 8671  df-en 8919  df-dom 8920  df-sdom 8921  df-fin 8922  df-pnf 11210  df-mnf 11211  df-xr 11212  df-ltxr 11213  df-le 11214  df-sub 11407  df-neg 11408  df-nn 12187  df-n0 12443  df-z 12530  df-uz 12794  df-fz 13469

This theorem is referenced by:  fsuppmapnn0ub  13960  mptnn0fsupp  13962  mptnn0fsuppr  13964  pmatcollpw2lem  22664