MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  rexdif1en Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rexdif1en 9148
Description: If a set is equinumerous to a nonzero ordinal, then there exists an element in that set such that removing it leaves the set equinumerous to the predecessor of that ordinal. (Contributed by BTernaryTau, 26-Aug-2024.) Generalize to all ordinals and avoid ax-un 7738. (Revised by BTernaryTau, 5-Jan-2025.)
Assertion
Ref Expression
rexdif1en ((𝑀 ∈ On ∧ 𝐴 ≈ suc 𝑀) → ∃𝑥𝐴 (𝐴 ∖ {𝑥}) ≈ 𝑀)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝑀

Proof of Theorem rexdif1en
Dummy variable 𝑓 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 encv 8953 . . . . 5 (𝐴 ≈ suc 𝑀 → (𝐴 ∈ V ∧ suc 𝑀 ∈ V))
21simpld 500 . . . 4 (𝐴 ≈ suc 𝑀𝐴 ∈ V)
3 breng 8954 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ V ∧ suc 𝑀 ∈ V) → (𝐴 ≈ suc 𝑀 ↔ ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto→suc 𝑀))
41, 3syl 18 . . . . . 6 (𝐴 ≈ suc 𝑀 → (𝐴 ≈ suc 𝑀 ↔ ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto→suc 𝑀))
54ibi 270 . . . . 5 (𝐴 ≈ suc 𝑀 → ∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto→suc 𝑀)
6 sucidg 6448 . . . . . . . . . 10 (𝑀 ∈ On → 𝑀 ∈ suc 𝑀)
7 f1ocnvdm 7289 . . . . . . . . . . 11 ((𝑓:𝐴1-1-onto→suc 𝑀𝑀 ∈ suc 𝑀) → (𝑓𝑀) ∈ 𝐴)
87ancoms 464 . . . . . . . . . 10 ((𝑀 ∈ suc 𝑀𝑓:𝐴1-1-onto→suc 𝑀) → (𝑓𝑀) ∈ 𝐴)
96, 8sylan 592 . . . . . . . . 9 ((𝑀 ∈ On ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto→suc 𝑀) → (𝑓𝑀) ∈ 𝐴)
109adantll 727 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ V ∧ 𝑀 ∈ On) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto→suc 𝑀) → (𝑓𝑀) ∈ 𝐴)
11 vex 3461 . . . . . . . . 9 𝑓 ∈ V
12 dif1enlem 9147 . . . . . . . . 9 (((𝑓 ∈ V ∧ 𝐴 ∈ V ∧ 𝑀 ∈ On) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto→suc 𝑀) → (𝐴 ∖ {(𝑓𝑀)}) ≈ 𝑀)
1311, 12mp3anl1 1484 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ V ∧ 𝑀 ∈ On) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto→suc 𝑀) → (𝐴 ∖ {(𝑓𝑀)}) ≈ 𝑀)
14 sneq 4601 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = (𝑓𝑀) → {𝑥} = {(𝑓𝑀)})
1514difeq2d 4081 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (𝑓𝑀) → (𝐴 ∖ {𝑥}) = (𝐴 ∖ {(𝑓𝑀)}))
1615breq1d 5121 . . . . . . . . 9 (𝑥 = (𝑓𝑀) → ((𝐴 ∖ {𝑥}) ≈ 𝑀 ↔ (𝐴 ∖ {(𝑓𝑀)}) ≈ 𝑀))
1716rspcev 3583 . . . . . . . 8 (((𝑓𝑀) ∈ 𝐴 ∧ (𝐴 ∖ {(𝑓𝑀)}) ≈ 𝑀) → ∃𝑥𝐴 (𝐴 ∖ {𝑥}) ≈ 𝑀)
1810, 13, 17syl2anc 596 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ V ∧ 𝑀 ∈ On) ∧ 𝑓:𝐴1-1-onto→suc 𝑀) → ∃𝑥𝐴 (𝐴 ∖ {𝑥}) ≈ 𝑀)
1918ex 418 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ V ∧ 𝑀 ∈ On) → (𝑓:𝐴1-1-onto→suc 𝑀 → ∃𝑥𝐴 (𝐴 ∖ {𝑥}) ≈ 𝑀))
2019exlimdv 1966 . . . . 5 ((𝐴 ∈ V ∧ 𝑀 ∈ On) → (∃𝑓 𝑓:𝐴1-1-onto→suc 𝑀 → ∃𝑥𝐴 (𝐴 ∖ {𝑥}) ≈ 𝑀))
215, 20syl5 35 . . . 4 ((𝐴 ∈ V ∧ 𝑀 ∈ On) → (𝐴 ≈ suc 𝑀 → ∃𝑥𝐴 (𝐴 ∖ {𝑥}) ≈ 𝑀))
222, 21sylan 592 . . 3 ((𝐴 ≈ suc 𝑀𝑀 ∈ On) → (𝐴 ≈ suc 𝑀 → ∃𝑥𝐴 (𝐴 ∖ {𝑥}) ≈ 𝑀))
2322ancoms 464 . 2 ((𝑀 ∈ On ∧ 𝐴 ≈ suc 𝑀) → (𝐴 ≈ suc 𝑀 → ∃𝑥𝐴 (𝐴 ∖ {𝑥}) ≈ 𝑀))
2423syldbl2 855 1 ((𝑀 ∈ On ∧ 𝐴 ≈ suc 𝑀) → ∃𝑥𝐴 (𝐴 ∖ {𝑥}) ≈ 𝑀)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401   = wceq 1570  wex 1812  wcel 2146  wrex 3091  Vcvv 3457  cdif 3903  {csn 4591   class class class wbr 5111  ccnv 5662  Oncon0 6364  suc csuc 6366  1-1-ontowf1o 6539  cfv 6540  cen 8942
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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pr 5406
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-ne 2961  df-ral 3082  df-rex 3092  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-br 5112  df-opab 5176  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-ord 6367  df-on 6368  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-en 8946
This theorem is used by:  findcard2  9152  enp1i  9242
  Copyright terms: Public domain W3C validator