Theorem unbnn 9259

Description: Any unbounded subset of natural numbers is equinumerous to the set of all natural numbers. Part of the proof of Theorem 42 of [Suppes] p. 151. See unbnn3 9631 for a stronger version without the first assumption. (Contributed by NM, 3-Dec-2003.)

Assertion

Ref	Expression
unbnn	⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → 𝐴 ≈ ω)

Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝐴

Proof of Theorem unbnn

Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ssdomg 8999	. . . 4 ⊢ (ω ∈ V → (𝐴 ⊆ ω → 𝐴 ≼ ω))
2	1	imp 412	. . 3 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω) → 𝐴 ≼ ω)
3	2	3adant3 1150	. 2 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → 𝐴 ≼ ω)
4		simp1 1154	. . 3 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → ω ∈ V)
5		ssexg 5292	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ⊆ ω ∧ ω ∈ V) → 𝐴 ∈ V)
6	5	ancoms 464	. . . 4 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω) → 𝐴 ∈ V)
7	6	3adant3 1150	. . 3 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → 𝐴 ∈ V)
8		eqid 2765	. . . . 5 ⊢ (rec((𝑧 ∈ V ↦ ∩ (𝐴 ∖ suc 𝑧)), ∩ 𝐴) ↾ ω) = (rec((𝑧 ∈ V ↦ ∩ (𝐴 ∖ suc 𝑧)), ∩ 𝐴) ↾ ω)
9	8	unblem4 9258	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → (rec((𝑧 ∈ V ↦ ∩ (𝐴 ∖ suc 𝑧)), ∩ 𝐴) ↾ ω):ω–1-1→𝐴)
10	9	3adant1 1148	. . 3 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → (rec((𝑧 ∈ V ↦ ∩ (𝐴 ∖ suc 𝑧)), ∩ 𝐴) ↾ ω):ω–1-1→𝐴)
11		f1dom2g 8968	. . 3 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ∈ V ∧ (rec((𝑧 ∈ V ↦ ∩ (𝐴 ∖ suc 𝑧)), ∩ 𝐴) ↾ ω):ω–1-1→𝐴) → ω ≼ 𝐴)
12	4, 7, 10, 11	syl3anc 1398	. 2 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → ω ≼ 𝐴)
13		sbth 9088	. 2 ⊢ ((𝐴 ≼ ω ∧ ω ≼ 𝐴) → 𝐴 ≈ ω)
14	3, 12, 13	syl2anc 596	1 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → 𝐴 ≈ ω)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ w3a 1103   ∈ wcel 2146  ∀wral 3081  ∃wrex 3091  Vcvv 3457   ∖ cdif 3903   ⊆ wss 3906  ∩ cint 4914   class class class wbr 5111   ↦ cmpt 5194   ↾ cres 5665  suc csuc 6366  –1-1→wf1 6537  ωcom 7864  reccrdg 8398   ≈ cen 8942   ≼ cdom 8943

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 7738

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-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-ov 7419  df-om 7865  df-2nd 7989  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-en 8946  df-dom 8947

This theorem is used by:  unbnn2  9260  isfinite2  9261  unbnn3  9631