Theorem ssnnf1octb 45953

Description: There exists a bijection between a subset of ℕ and a given nonempty countable set. (Contributed by Glauco Siliprandi, 11-Oct-2020.)

Assertion

Ref	Expression
ssnnf1octb	⊢ ((𝐴 ≼ ω ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ∃𝑓(dom 𝑓 ⊆ ℕ ∧ 𝑓:dom 𝑓–1-1-onto→𝐴))

Distinct variable group:   𝐴,𝑓

Proof of Theorem ssnnf1octb

Dummy variables 𝑔 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nnfoctb 45809	. 2 ⊢ ((𝐴 ≼ ω ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ∃𝑔 𝑔:ℕ–onto→𝐴)
2		fofn 6801	. . . . . 6 ⊢ (𝑔:ℕ–onto→𝐴 → 𝑔 Fn ℕ)
3		nnex 12257	. . . . . . 7 ⊢ ℕ ∈ V
4	3	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝑔:ℕ–onto→𝐴 → ℕ ∈ V)
5		ltwenn 14018	. . . . . . 7 ⊢ < We ℕ
6	5	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝑔:ℕ–onto→𝐴 → < We ℕ)
7	2, 4, 6	wessf1orn 45945	. . . . 5 ⊢ (𝑔:ℕ–onto→𝐴 → ∃𝑥 ∈ 𝒫 ℕ(𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔)
8		f1odm 6831	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔 → dom (𝑔 ↾ 𝑥) = 𝑥)
9	8	adantl 487	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝒫 ℕ ∧ (𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔) → dom (𝑔 ↾ 𝑥) = 𝑥)
10		elpwi 4574	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 ∈ 𝒫 ℕ → 𝑥 ⊆ ℕ)
11	10	adantr 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝒫 ℕ ∧ (𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔) → 𝑥 ⊆ ℕ)
12	9, 11	eqsstrd 3974	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝒫 ℕ ∧ (𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔) → dom (𝑔 ↾ 𝑥) ⊆ ℕ)
13	12	3adant1 1148	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑔:ℕ–onto→𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 ℕ ∧ (𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔) → dom (𝑔 ↾ 𝑥) ⊆ ℕ)
14		simpr 490	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑔:ℕ–onto→𝐴 ∧ (𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔) → (𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔)
15		eqidd 2767	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑔:ℕ–onto→𝐴 ∧ (𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔) → (𝑔 ↾ 𝑥) = (𝑔 ↾ 𝑥))
16	8	eqcomd 2772	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔 → 𝑥 = dom (𝑔 ↾ 𝑥))
17	16	adantl 487	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑔:ℕ–onto→𝐴 ∧ (𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔) → 𝑥 = dom (𝑔 ↾ 𝑥))
18		forn 6802	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑔:ℕ–onto→𝐴 → ran 𝑔 = 𝐴)
19	18	adantr 486	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑔:ℕ–onto→𝐴 ∧ (𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔) → ran 𝑔 = 𝐴)
20	15, 17, 19	f1oeq123d 6821	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑔:ℕ–onto→𝐴 ∧ (𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔) → ((𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔 ↔ (𝑔 ↾ 𝑥):dom (𝑔 ↾ 𝑥)–1-1-onto→𝐴))
21	14, 20	mpbid 235	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑔:ℕ–onto→𝐴 ∧ (𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔) → (𝑔 ↾ 𝑥):dom (𝑔 ↾ 𝑥)–1-1-onto→𝐴)
22	21	3adant2 1149	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑔:ℕ–onto→𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 ℕ ∧ (𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔) → (𝑔 ↾ 𝑥):dom (𝑔 ↾ 𝑥)–1-1-onto→𝐴)
23		vex 3462	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑔 ∈ V
24	23	resex 6033	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑔 ↾ 𝑥) ∈ V
25		dmeq 5898	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓 = (𝑔 ↾ 𝑥) → dom 𝑓 = dom (𝑔 ↾ 𝑥))
26	25	sseq1d 3971	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓 = (𝑔 ↾ 𝑥) → (dom 𝑓 ⊆ ℕ ↔ dom (𝑔 ↾ 𝑥) ⊆ ℕ))
27		id 23	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓 = (𝑔 ↾ 𝑥) → 𝑓 = (𝑔 ↾ 𝑥))
28		eqidd 2767	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓 = (𝑔 ↾ 𝑥) → 𝐴 = 𝐴)
29	27, 25, 28	f1oeq123d 6821	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓 = (𝑔 ↾ 𝑥) → (𝑓:dom 𝑓–1-1-onto→𝐴 ↔ (𝑔 ↾ 𝑥):dom (𝑔 ↾ 𝑥)–1-1-onto→𝐴))
30	26, 29	anbi12d 644	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑓 = (𝑔 ↾ 𝑥) → ((dom 𝑓 ⊆ ℕ ∧ 𝑓:dom 𝑓–1-1-onto→𝐴) ↔ (dom (𝑔 ↾ 𝑥) ⊆ ℕ ∧ (𝑔 ↾ 𝑥):dom (𝑔 ↾ 𝑥)–1-1-onto→𝐴)))
31	24, 30	spcev 3568	. . . . . . . 8 ⊢ ((dom (𝑔 ↾ 𝑥) ⊆ ℕ ∧ (𝑔 ↾ 𝑥):dom (𝑔 ↾ 𝑥)–1-1-onto→𝐴) → ∃𝑓(dom 𝑓 ⊆ ℕ ∧ 𝑓:dom 𝑓–1-1-onto→𝐴))
32	13, 22, 31	syl2anc 596	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑔:ℕ–onto→𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 ℕ ∧ (𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔) → ∃𝑓(dom 𝑓 ⊆ ℕ ∧ 𝑓:dom 𝑓–1-1-onto→𝐴))
33	32	3exp 1137	. . . . . 6 ⊢ (𝑔:ℕ–onto→𝐴 → (𝑥 ∈ 𝒫 ℕ → ((𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔 → ∃𝑓(dom 𝑓 ⊆ ℕ ∧ 𝑓:dom 𝑓–1-1-onto→𝐴))))
34	33	rexlimdv 3167	. . . . 5 ⊢ (𝑔:ℕ–onto→𝐴 → (∃𝑥 ∈ 𝒫 ℕ(𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔 → ∃𝑓(dom 𝑓 ⊆ ℕ ∧ 𝑓:dom 𝑓–1-1-onto→𝐴)))
35	7, 34	mpd 16	. . . 4 ⊢ (𝑔:ℕ–onto→𝐴 → ∃𝑓(dom 𝑓 ⊆ ℕ ∧ 𝑓:dom 𝑓–1-1-onto→𝐴))
36	35	a1i 11	. . 3 ⊢ ((𝐴 ≼ ω ∧ 𝐴 ≠ ∅) → (𝑔:ℕ–onto→𝐴 → ∃𝑓(dom 𝑓 ⊆ ℕ ∧ 𝑓:dom 𝑓–1-1-onto→𝐴)))
37	36	exlimdv 1966	. 2 ⊢ ((𝐴 ≼ ω ∧ 𝐴 ≠ ∅) → (∃𝑔 𝑔:ℕ–onto→𝐴 → ∃𝑓(dom 𝑓 ⊆ ℕ ∧ 𝑓:dom 𝑓–1-1-onto→𝐴)))
38	1, 37	mpd 16	1 ⊢ ((𝐴 ≼ ω ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ∃𝑓(dom 𝑓 ⊆ ℕ ∧ 𝑓:dom 𝑓–1-1-onto→𝐴))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570  ∃wex 1812   ∈ wcel 2146   ≠ wne 2961  ∃wrex 3092  Vcvv 3458   ⊆ wss 3908  ∅c0 4289  𝒫 cpw 4567   class class class wbr 5114   We wwe 5618  dom cdm 5666  ran crn 5667   ↾ cres 5668  –onto→wfo 6541  –1-1-onto→wf1o 6542  ωcom 7871   ≼ cdom 8950   < clt 11261  ℕcn 12251

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 2738  ax-sep 5262  ax-nul 5274  ax-pow 5341  ax-pr 5409  ax-un 7745  ax-inf2 9620  ax-cnex 11174  ax-resscn 11175  ax-1cn 11176  ax-icn 11177  ax-addcl 11178  ax-addrcl 11179  ax-mulcl 11180  ax-mulrcl 11181  ax-mulcom 11182  ax-addass 11183  ax-mulass 11184  ax-distr 11185  ax-i2m1 11186  ax-1ne0 11187  ax-1rid 11188  ax-rnegex 11189  ax-rrecex 11190  ax-cnre 11191  ax-pre-lttri 11192  ax-pre-lttrn 11193  ax-pre-ltadd 11194  ax-pre-mulgt0 11195

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 2570  df-eu 2600  df-clab 2745  df-cleq 2758  df-clel 2841  df-nfc 2915  df-ne 2962  df-nel 3068  df-ral 3083  df-rex 3093  df-rmo 3372  df-reu 3373  df-rab 3420  df-v 3460  df-sbc 3748  df-csb 3857  df-dif 3911  df-un 3913  df-in 3915  df-ss 3925  df-pss 3928  df-nul 4290  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4878  df-iun 4963  df-br 5115  df-opab 5179  df-mpt 5198  df-tr 5224  df-id 5561  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-we 5621  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6309  df-ord 6370  df-on 6371  df-lim 6372  df-suc 6373  df-iota 6499  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-isom 6552  df-riota 7380  df-ov 7426  df-oprab 7427  df-mpo 7428  df-om 7872  df-2nd 7996  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8703  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-pnf 11263  df-mnf 11264  df-xr 11265  df-ltxr 11266  df-le 11267  df-sub 11461  df-neg 11462  df-nn 12252  df-n0 12523  df-z 12610  df-uz 12881

This theorem is used by:  isomennd  47286