Users' Mathboxes Mathbox for BTernaryTau < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  soinfdom Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem soinfdom 35717
Description: A strict order relation on an infinite set dominates that set. (Contributed by BTernaryTau, 14-Jul-2026.)
Assertion
Ref Expression
soinfdom ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉 ∧ ω ≼ 𝐴) → 𝐴 ≼ 𝑅)

Proof of Theorem soinfdom
Dummy variables 𝑦 𝑤 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 infn0 9294 . . . . . . 7 (ω ≼ 𝐴 → 𝐴 ≠ ∅)
2 n0 4300 . . . . . . 7 (𝐴 ≠ ∅ ↔ ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝐴)
31, 2sylib 221 . . . . . 6 (ω ≼ 𝐴 → ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝐴)
43adantr 486 . . . . 5 ((ω ≼ 𝐴 ∧ (𝑅 ∈ 𝑉 ∧ 𝑅 Or 𝐴)) → ∃𝑦 𝑦 ∈ 𝐴)
5 infdifsn 9658 . . . . . . . . 9 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 ∖ {𝑦}) ≈ 𝐴)
65ensymd 9032 . . . . . . . 8 (ω ≼ 𝐴 → 𝐴 ≈ (𝐴 ∖ {𝑦}))
7 eldifsn 4748 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦}) ↔ (𝑧 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ≠ 𝑦))
8 sotrine 5599 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝑅 Or 𝐴 ∧ (𝑧 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) → (𝑧 ≠ 𝑦 ↔ (𝑧𝑅𝑦 ∨ 𝑦𝑅𝑧)))
98biimpd 232 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝑅 Or 𝐴 ∧ (𝑧 ∈ 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴)) → (𝑧 ≠ 𝑦 → (𝑧𝑅𝑦 ∨ 𝑦𝑅𝑧)))
109ancom2s 663 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑅 Or 𝐴 ∧ (𝑦 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ∈ 𝐴)) → (𝑧 ≠ 𝑦 → (𝑧𝑅𝑦 ∨ 𝑦𝑅𝑧)))
1110expr 462 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → (𝑧 ∈ 𝐴 → (𝑧 ≠ 𝑦 → (𝑧𝑅𝑦 ∨ 𝑦𝑅𝑧))))
1211impd 416 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → ((𝑧 ∈ 𝐴 ∧ 𝑧 ≠ 𝑦) → (𝑧𝑅𝑦 ∨ 𝑦𝑅𝑧)))
137, 12biimtrid 245 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦}) → (𝑧𝑅𝑦 ∨ 𝑦𝑅𝑧)))
14 iftrue 4488 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧𝑅𝑦 → if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) = ⟨𝑧, 𝑦⟩)
15 df-br 5104 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑧𝑅𝑦 ↔ ⟨𝑧, 𝑦⟩ ∈ 𝑅)
1615biimpi 219 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑧𝑅𝑦 → ⟨𝑧, 𝑦⟩ ∈ 𝑅)
1714, 16eqeltrd 2861 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧𝑅𝑦 → if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) ∈ 𝑅)
18 df-br 5104 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑦𝑅𝑧 ↔ ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)
1918bilani 510 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((¬ 𝑧𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∈ 𝑅)
20 iffalse 4491 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (¬ 𝑧𝑅𝑦 → if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) = ⟨𝑦, 𝑧⟩)
2120eleq1d 2846 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (¬ 𝑧𝑅𝑦 → (if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) ∈ 𝑅 ↔ ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∈ 𝑅))
2221adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((¬ 𝑧𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → (if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) ∈ 𝑅 ↔ ⟨𝑦, 𝑧⟩ ∈ 𝑅))
2319, 22mpbird 260 . . . . . . . . . . . . . 14 ((¬ 𝑧𝑅𝑦 ∧ 𝑦𝑅𝑧) → if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) ∈ 𝑅)
2417, 23jaoi3 1076 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑧𝑅𝑦 ∨ 𝑦𝑅𝑧) → if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) ∈ 𝑅)
2513, 24syl6 36 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦}) → if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) ∈ 𝑅))
2625ralrimiv 3154 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → ∀𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦})if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) ∈ 𝑅)
27 eldifsnneq 4754 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑤 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦}) → ¬ 𝑤 = 𝑦)
2827neqcomd 2771 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑤 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦}) → ¬ 𝑦 = 𝑤)
29 vex 3455 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑧 ∈ V
30 vex 3455 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑦 ∈ V
3129, 30opth1 5444 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (⟨𝑧, 𝑦⟩ = ⟨𝑤, 𝑦⟩ → 𝑧 = 𝑤)
3231a1d 26 . . . . . . . . . . . . . . 15 (⟨𝑧, 𝑦⟩ = ⟨𝑤, 𝑦⟩ → (¬ 𝑦 = 𝑤 → 𝑧 = 𝑤))
3329, 30opth 5445 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (⟨𝑧, 𝑦⟩ = ⟨𝑦, 𝑤⟩ ↔ (𝑧 = 𝑦 ∧ 𝑦 = 𝑤))
3433simprbi 503 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (⟨𝑧, 𝑦⟩ = ⟨𝑦, 𝑤⟩ → 𝑦 = 𝑤)
3534pm2.24d 152 . . . . . . . . . . . . . . 15 (⟨𝑧, 𝑦⟩ = ⟨𝑦, 𝑤⟩ → (¬ 𝑦 = 𝑤 → 𝑧 = 𝑤))
3630, 29opth1 5444 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (⟨𝑦, 𝑧⟩ = ⟨𝑤, 𝑦⟩ → 𝑦 = 𝑤)
3736pm2.24d 152 . . . . . . . . . . . . . . 15 (⟨𝑦, 𝑧⟩ = ⟨𝑤, 𝑦⟩ → (¬ 𝑦 = 𝑤 → 𝑧 = 𝑤))
3830, 29opth 5445 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (⟨𝑦, 𝑧⟩ = ⟨𝑦, 𝑤⟩ ↔ (𝑦 = 𝑦 ∧ 𝑧 = 𝑤))
3938simprbi 503 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (⟨𝑦, 𝑧⟩ = ⟨𝑦, 𝑤⟩ → 𝑧 = 𝑤)
4039a1d 26 . . . . . . . . . . . . . . 15 (⟨𝑦, 𝑧⟩ = ⟨𝑦, 𝑤⟩ → (¬ 𝑦 = 𝑤 → 𝑧 = 𝑤))
4132, 35, 37, 40jaeqifi 35710 . . . . . . . . . . . . . 14 (if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) = if(𝑤𝑅𝑦, ⟨𝑤, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑤⟩) → (¬ 𝑦 = 𝑤 → 𝑧 = 𝑤))
4228, 41syl5com 32 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑤 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦}) → (if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) = if(𝑤𝑅𝑦, ⟨𝑤, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑤⟩) → 𝑧 = 𝑤))
4342rgen 3079 . . . . . . . . . . . 12 ∀𝑤 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦})(if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) = if(𝑤𝑅𝑦, ⟨𝑤, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑤⟩) → 𝑧 = 𝑤)
4443rgenw 3081 . . . . . . . . . . 11 ∀𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦})∀𝑤 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦})(if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) = if(𝑤𝑅𝑦, ⟨𝑤, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑤⟩) → 𝑧 = 𝑤)
45 eqid 2761 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦}) ↦ if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩)) = (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦}) ↦ if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩))
46 breq1 5106 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑤 → (𝑧𝑅𝑦 ↔ 𝑤𝑅𝑦))
47 opeq1 4833 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑤 → ⟨𝑧, 𝑦⟩ = ⟨𝑤, 𝑦⟩)
48 opeq2 4834 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 = 𝑤 → ⟨𝑦, 𝑧⟩ = ⟨𝑦, 𝑤⟩)
4946, 47, 48ifbieq12d 4511 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 = 𝑤 → if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) = if(𝑤𝑅𝑦, ⟨𝑤, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑤⟩))
5045, 49f1mpt 7265 . . . . . . . . . . 11 ((𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦}) ↦ if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩)):(𝐴 ∖ {𝑦})–1-1→𝑅 ↔ (∀𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦})if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) ∈ 𝑅 ∧ ∀𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦})∀𝑤 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦})(if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩) = if(𝑤𝑅𝑦, ⟨𝑤, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑤⟩) → 𝑧 = 𝑤)))
5126, 44, 50sylanblrc 602 . . . . . . . . . 10 ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → (𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦}) ↦ if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩)):(𝐴 ∖ {𝑦})–1-1→𝑅)
52 f1domg 8998 . . . . . . . . . 10 (𝑅 ∈ 𝑉 → ((𝑧 ∈ (𝐴 ∖ {𝑦}) ↦ if(𝑧𝑅𝑦, ⟨𝑧, 𝑦⟩, ⟨𝑦, 𝑧⟩)):(𝐴 ∖ {𝑦})–1-1→𝑅 → (𝐴 ∖ {𝑦}) ≼ 𝑅))
5351, 52syl5 35 . . . . . . . . 9 (𝑅 ∈ 𝑉 → ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → (𝐴 ∖ {𝑦}) ≼ 𝑅))
5453impl 461 . . . . . . . 8 (((𝑅 ∈ 𝑉 ∧ 𝑅 Or 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → (𝐴 ∖ {𝑦}) ≼ 𝑅)
55 endomtr 9039 . . . . . . . 8 ((𝐴 ≈ (𝐴 ∖ {𝑦}) ∧ (𝐴 ∖ {𝑦}) ≼ 𝑅) → 𝐴 ≼ 𝑅)
566, 54, 55syl3an132 1184 . . . . . . 7 ((ω ≼ 𝐴 ∧ (𝑅 ∈ 𝑉 ∧ 𝑅 Or 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → 𝐴 ≼ 𝑅)
57563expia 1139 . . . . . 6 ((ω ≼ 𝐴 ∧ (𝑅 ∈ 𝑉 ∧ 𝑅 Or 𝐴)) → (𝑦 ∈ 𝐴 → 𝐴 ≼ 𝑅))
5857exlimdv 1966 . . . . 5 ((ω ≼ 𝐴 ∧ (𝑅 ∈ 𝑉 ∧ 𝑅 Or 𝐴)) → (∃𝑦 𝑦 ∈ 𝐴 → 𝐴 ≼ 𝑅))
594, 58mpd 16 . . . 4 ((ω ≼ 𝐴 ∧ (𝑅 ∈ 𝑉 ∧ 𝑅 Or 𝐴)) → 𝐴 ≼ 𝑅)
6059ancom2s 663 . . 3 ((ω ≼ 𝐴 ∧ (𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉)) → 𝐴 ≼ 𝑅)
6160ancoms 464 . 2 (((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) ∧ ω ≼ 𝐴) → 𝐴 ≼ 𝑅)
62613impa 1127 1 ((𝑅 Or 𝐴 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉 ∧ ω ≼ 𝐴) → 𝐴 ≼ 𝑅)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∧ w3a 1103   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956  ∀wral 3077   ∖ cdif 3896  ∅c0 4279  ifcif 4482  {csn 4584  ⟨cop 4590   class class class wbr 5103   ↦ cmpt 5186   Or wor 5558  –1-1→wf1 6535  ωcom 7877   ≈ cen 8970   ≼ cdom 8971
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 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751
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 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-om 7878  df-er 8717  df-en 8974  df-dom 8975
This theorem is used by:  weexenwe  35756
  Copyright terms: Public domain W3C validator