Theorem rp-isfinite5 44301

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 14410	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (♯‘𝐴) ∈ ℕ0)
2		isfinite4 14416	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ Fin ↔ (1...(♯‘𝐴)) ≈ 𝐴)
3	2	biimpi 219	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → (1...(♯‘𝐴)) ≈ 𝐴)
4	1, 3	jca 521	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → ((♯‘𝐴) ∈ ℕ0 ∧ (1...(♯‘𝐴)) ≈ 𝐴))
5		eleq1 2853	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = (♯‘𝐴) → (𝑛 ∈ ℕ0 ↔ (♯‘𝐴) ∈ ℕ0))
6		oveq2 7427	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = (♯‘𝐴) → (1...𝑛) = (1...(♯‘𝐴)))
7	6	breq1d 5121	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = (♯‘𝐴) → ((1...𝑛) ≈ 𝐴 ↔ (1...(♯‘𝐴)) ≈ 𝐴))
8	5, 7	anbi12d 644	. . . 4 ⊢ (𝑛 = (♯‘𝐴) → ((𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑛) ≈ 𝐴) ↔ ((♯‘𝐴) ∈ ℕ0 ∧ (1...(♯‘𝐴)) ≈ 𝐴)))
9	1, 4, 8	spcedv 3559	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → ∃𝑛(𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑛) ≈ 𝐴))
10		df-rex 3092	. . 3 ⊢ (∃𝑛 ∈ ℕ0 (1...𝑛) ≈ 𝐴 ↔ ∃𝑛(𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑛) ≈ 𝐴))
11	9, 10	sylibr 237	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ Fin → ∃𝑛 ∈ ℕ0 (1...𝑛) ≈ 𝐴)
12		hasheni 14402	. . . . . . 7 ⊢ ((1...𝑛) ≈ 𝐴 → (♯‘(1...𝑛)) = (♯‘𝐴))
13	12	eqcomd 2771	. . . . . 6 ⊢ ((1...𝑛) ≈ 𝐴 → (♯‘𝐴) = (♯‘(1...𝑛)))
14		hashfz1 14400	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (♯‘(1...𝑛)) = 𝑛)
15		ovex 7452	. . . . . . 7 ⊢ (1...(♯‘𝐴)) ∈ V
16		eqtr 2785	. . . . . . 7 ⊢ (((♯‘𝐴) = (♯‘(1...𝑛)) ∧ (♯‘(1...𝑛)) = 𝑛) → (♯‘𝐴) = 𝑛)
17		oveq2 7427	. . . . . . . 8 ⊢ ((♯‘𝐴) = 𝑛 → (1...(♯‘𝐴)) = (1...𝑛))
18		eqeng 8989	. . . . . . . 8 ⊢ ((1...(♯‘𝐴)) ∈ V → ((1...(♯‘𝐴)) = (1...𝑛) → (1...(♯‘𝐴)) ≈ (1...𝑛)))
19	17, 18	syl5 35	. . . . . . 7 ⊢ ((1...(♯‘𝐴)) ∈ V → ((♯‘𝐴) = 𝑛 → (1...(♯‘𝐴)) ≈ (1...𝑛)))
20	15, 16, 19	mpsyl 69	. . . . . 6 ⊢ (((♯‘𝐴) = (♯‘(1...𝑛)) ∧ (♯‘(1...𝑛)) = 𝑛) → (1...(♯‘𝐴)) ≈ (1...𝑛))
21	13, 14, 20	syl2anr 609	. . . . 5 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑛) ≈ 𝐴) → (1...(♯‘𝐴)) ≈ (1...𝑛))
22		entr 9009	. . . . 5 ⊢ (((1...(♯‘𝐴)) ≈ (1...𝑛) ∧ (1...𝑛) ≈ 𝐴) → (1...(♯‘𝐴)) ≈ 𝐴)
23	21, 22	sylancom 600	. . . 4 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑛) ≈ 𝐴) → (1...(♯‘𝐴)) ≈ 𝐴)
24	23, 2	sylibr 237	. . 3 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑛) ≈ 𝐴) → 𝐴 ∈ Fin)
25	24	rexlimiva 3160	. 2 ⊢ (∃𝑛 ∈ ℕ0 (1...𝑛) ≈ 𝐴 → 𝐴 ∈ Fin)
26	11, 25	impbii 212	1 ⊢ (𝐴 ∈ Fin ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ0 (1...𝑛) ≈ 𝐴)

This proof depends on syntax axioms:   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2146  ∃wrex 3091  Vcvv 3457   class class class wbr 5111  ‘cfv 6540  (class class class)co 7419   ≈ cen 8946  Fincfn 8949  1c1 11116  ℕ₀cn0 12519  ...cfz 13551  ♯chash 14384

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-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-cnex 11171  ax-resscn 11172  ax-1cn 11173  ax-icn 11174  ax-addcl 11175  ax-addrcl 11176  ax-mulcl 11177  ax-mulrcl 11178  ax-mulcom 11179  ax-addass 11180  ax-mulass 11181  ax-distr 11182  ax-i2m1 11183  ax-1ne0 11184  ax-1rid 11185  ax-rnegex 11186  ax-rrecex 11187  ax-cnre 11188  ax-pre-lttri 11189  ax-pre-lttrn 11190  ax-pre-ltadd 11191  ax-pre-mulgt0 11192

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 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  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-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  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-riota 7376  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-om 7869  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-er 8700  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-fin 8953  df-card 9941  df-pnf 11260  df-mnf 11261  df-xr 11262  df-ltxr 11263  df-le 11264  df-sub 11458  df-neg 11459  df-nn 12249  df-n0 12520  df-z 12607  df-uz 12879  df-fz 13552  df-hash 14385

This theorem is used by:  rp-isfinite6  44302