Theorem rp-isfinite5 43479

Description: A set is said to be finite if it can be put in one-to-one correspondence with all the natural numbers between 1 and some 𝑛 ∈ ℕ₀. (Contributed by RP, 3-Mar-2020.)

Assertion

Ref	Expression
rp-isfinite5	⊢ (𝐴 ∈ Fin ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ0 (1...𝑛) ≈ 𝐴)

Distinct variable group:   𝐴,𝑛

Proof of Theorem rp-isfinite5

Step	Hyp	Ref	Expression
1		hashcl 14297	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝐴) ∈ ℕ0)
2		isfinite4 14303	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ Fin ↔ (1...(♯‘𝐴)) ≈ 𝐴)
3	2	biimpi 216	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (1...(♯‘𝐴)) ≈ 𝐴)
4	1, 3	jca 511	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → ((♯‘𝐴) ∈ ℕ0 ∧ (1...(♯‘𝐴)) ≈ 𝐴))
5		eleq1 2816	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = (♯‘𝐴) → (𝑛 ∈ ℕ0 ↔ (♯‘𝐴) ∈ ℕ0))
6		oveq2 7377	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = (♯‘𝐴) → (1...𝑛) = (1...(♯‘𝐴)))
7	6	breq1d 5112	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = (♯‘𝐴) → ((1...𝑛) ≈ 𝐴 ↔ (1...(♯‘𝐴)) ≈ 𝐴))
8	5, 7	anbi12d 632	. . . 4 ⊢ (𝑛 = (♯‘𝐴) → ((𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑛) ≈ 𝐴) ↔ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ0 ∧ (1...(♯‘𝐴)) ≈ 𝐴)))
9	1, 4, 8	spcedv 3561	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → ∃𝑛(𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑛) ≈ 𝐴))
10		df-rex 3054	. . 3 ⊢ (∃𝑛 ∈ ℕ0 (1...𝑛) ≈ 𝐴 ↔ ∃𝑛(𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑛) ≈ 𝐴))
11	9, 10	sylibr 234	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → ∃𝑛 ∈ ℕ0 (1...𝑛) ≈ 𝐴)
12		hasheni 14289	. . . . . . 7 ⊢ ((1...𝑛) ≈ 𝐴 → (♯‘(1...𝑛)) = (♯‘𝐴))
13	12	eqcomd 2735	. . . . . 6 ⊢ ((1...𝑛) ≈ 𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘(1...𝑛)))
14		hashfz1 14287	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (♯‘(1...𝑛)) = 𝑛)
15		ovex 7402	. . . . . . 7 ⊢ (1...(♯‘𝐴)) ∈ V
16		eqtr 2749	. . . . . . 7 ⊢ (((♯‘𝐴) = (♯‘(1...𝑛)) ∧ (♯‘(1...𝑛)) = 𝑛) → (♯‘𝐴) = 𝑛)
17		oveq2 7377	. . . . . . . 8 ⊢ ((♯‘𝐴) = 𝑛 → (1...(♯‘𝐴)) = (1...𝑛))
18		eqeng 8934	. . . . . . . 8 ⊢ ((1...(♯‘𝐴)) ∈ V → ((1...(♯‘𝐴)) = (1...𝑛) → (1...(♯‘𝐴)) ≈ (1...𝑛)))
19	17, 18	syl5 34	. . . . . . 7 ⊢ ((1...(♯‘𝐴)) ∈ V → ((♯‘𝐴) = 𝑛 → (1...(♯‘𝐴)) ≈ (1...𝑛)))
20	15, 16, 19	mpsyl 68	. . . . . 6 ⊢ (((♯‘𝐴) = (♯‘(1...𝑛)) ∧ (♯‘(1...𝑛)) = 𝑛) → (1...(♯‘𝐴)) ≈ (1...𝑛))
21	13, 14, 20	syl2anr 597	. . . . 5 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑛) ≈ 𝐴) → (1...(♯‘𝐴)) ≈ (1...𝑛))
22		entr 8954	. . . . 5 ⊢ (((1...(♯‘𝐴)) ≈ (1...𝑛) ∧ (1...𝑛) ≈ 𝐴) → (1...(♯‘𝐴)) ≈ 𝐴)
23	21, 22	sylancom 588	. . . 4 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑛) ≈ 𝐴) → (1...(♯‘𝐴)) ≈ 𝐴)
24	23, 2	sylibr 234	. . 3 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑛) ≈ 𝐴) → 𝐴 ∈ Fin)
25	24	rexlimiva 3126	. 2 ⊢ (∃𝑛 ∈ ℕ0 (1...𝑛) ≈ 𝐴 → 𝐴 ∈ Fin)
26	11, 25	impbii 209	1 ⊢ (𝐴 ∈ Fin ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ0 (1...𝑛) ≈ 𝐴)

Syntax hints:   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540  ∃wex 1779   ∈ wcel 2109  ∃wrex 3053  Vcvv 3444   class class class wbr 5102  ‘cfv 6499  (class class class)co 7369   ≈ cen 8892  Fincfn 8895  1c1 11045  ℕ₀cn0 12418  ...cfz 13444  ♯chash 14271

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 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5315  ax-pr 5382  ax-un 7691  ax-cnex 11100  ax-resscn 11101  ax-1cn 11102  ax-icn 11103  ax-addcl 11104  ax-addrcl 11105  ax-mulcl 11106  ax-mulrcl 11107  ax-mulcom 11108  ax-addass 11109  ax-mulass 11110  ax-distr 11111  ax-i2m1 11112  ax-1ne0 11113  ax-1rid 11114  ax-rnegex 11115  ax-rrecex 11116  ax-cnre 11117  ax-pre-lttri 11118  ax-pre-lttrn 11119  ax-pre-ltadd 11120  ax-pre-mulgt0 11121

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-reu 3352  df-rab 3403  df-v 3446  df-sbc 3751  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4868  df-int 4907  df-iun 4953  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6262  df-ord 6323  df-on 6324  df-lim 6325  df-suc 6326  df-iota 6452  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-riota 7326  df-ov 7372  df-oprab 7373  df-mpo 7374  df-om 7823  df-1st 7947  df-2nd 7948  df-frecs 8237  df-wrecs 8268  df-recs 8317  df-rdg 8355  df-1o 8411  df-er 8648  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-fin 8899  df-card 9868  df-pnf 11186  df-mnf 11187  df-xr 11188  df-ltxr 11189  df-le 11190  df-sub 11383  df-neg 11384  df-nn 12163  df-n0 12419  df-z 12506  df-uz 12770  df-fz 13445  df-hash 14272

This theorem is referenced by:  rp-isfinite6  43480