Theorem ssnnf1octb 46302

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 46158	. 2 ⊢ ((𝐴 ≼ ω ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ∃𝑔 𝑔:ℕ–onto→𝐴)
2		fofn 6798	. . . . . 6 ⊢ (𝑔:ℕ–onto→𝐴 → 𝑔 Fn ℕ)
3		nnex 12344	. . . . . . 7 ⊢ ℕ ∈ V
4	3	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝑔:ℕ–onto→𝐴 → ℕ ∈ V)
5		ltwenn 14108	. . . . . . 7 ⊢ < We ℕ
6	5	a1i 11	. . . . . 6 ⊢ (𝑔:ℕ–onto→𝐴 → < We ℕ)
7	2, 4, 6	wessf1orn 46294	. . . . 5 ⊢ (𝑔:ℕ–onto→𝐴 → ∃𝑥 ∈ 𝒫 ℕ(𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔)
8		f1odm 6828	. . . . . . . . . . 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 4563	. . . . . . . . . . 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 3942	. . . . . . . . 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 2761	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑔:ℕ–onto→𝐴 ∧ (𝑔 ↾ 𝑥):𝑥–1-1-onto→ran 𝑔) → (𝑔 ↾ 𝑥) = (𝑔 ↾ 𝑥))
16	8	eqcomd 2766	. . . . . . . . . . . 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 6799	. . . . . . . . . . . 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 6818	. . . . . . . . . 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 3454	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑔 ∈ V
24	23	resex 6017	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑔 ↾ 𝑥) ∈ V
25		dmeq 5884	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓 = (𝑔 ↾ 𝑥) → dom 𝑓 = dom (𝑔 ↾ 𝑥))
26	25	sseq1d 3939	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑓 = (𝑔 ↾ 𝑥) → (dom 𝑓 ⊆ ℕ ↔ dom (𝑔 ↾ 𝑥) ⊆ ℕ))
27		id 23	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓 = (𝑔 ↾ 𝑥) → 𝑓 = (𝑔 ↾ 𝑥))
28		eqidd 2761	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑓 = (𝑔 ↾ 𝑥) → 𝐴 = 𝐴)
29	27, 25, 28	f1oeq123d 6818	. . . . . . . . . 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 3560	. . . . . . . 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 3161	. . . . 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 1965	. 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 1569  ∃wex 1811   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955  ∃wrex 3086  Vcvv 3450   ⊆ wss 3895  ∅c0 4278  𝒫 cpw 4556   class class class wbr 5102   We wwe 5602  dom cdm 5650  ran crn 5651   ↾ cres 5652  –onto→wfo 6536  –1-1-onto→wf1o 6537  ωcom 7877   ≼ cdom 8974   < clt 11346  ℕcn 12338

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751  ax-inf2 9645  ax-cnex 11259  ax-resscn 11260  ax-1cn 11261  ax-icn 11262  ax-addcl 11263  ax-addrcl 11264  ax-mulcl 11265  ax-mulrcl 11266  ax-mulcom 11267  ax-addass 11268  ax-mulass 11269  ax-distr 11270  ax-i2m1 11271  ax-1ne0 11272  ax-1rid 11273  ax-rnegex 11274  ax-rrecex 11275  ax-cnre 11276  ax-pre-lttri 11277  ax-pre-lttrn 11278  ax-pre-ltadd 11279  ax-pre-mulgt0 11280

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  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-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-2nd 8002  df-frecs 8302  df-wrecs 8333  df-recs 8382  df-rdg 8421  df-er 8720  df-en 8977  df-dom 8978  df-sdom 8979  df-pnf 11348  df-mnf 11349  df-xr 11350  df-ltxr 11351  df-le 11352  df-sub 11546  df-neg 11547  df-nn 12339  df-n0 12610  df-z 12697  df-uz 12969

This theorem is used by:  isomennd  47634