Theorem unbnn 9243

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 9612 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 8971	. . . 4 ⊢ (ω ∈ V → (𝐴 ⊆ ω → 𝐴 ≼ ω))
2	1	imp 406	. . 3 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω) → 𝐴 ≼ ω)
3	2	3adant3 1132	. 2 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → 𝐴 ≼ ω)
4		simp1 1136	. . 3 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → ω ∈ V)
5		ssexg 5278	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ⊆ ω ∧ ω ∈ V) → 𝐴 ∈ V)
6	5	ancoms 458	. . . 4 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω) → 𝐴 ∈ V)
7	6	3adant3 1132	. . 3 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → 𝐴 ∈ V)
8		eqid 2729	. . . . 5 ⊢ (rec((𝑧 ∈ V ↦ ∩ (𝐴 ∖ suc 𝑧)), ∩ 𝐴) ↾ ω) = (rec((𝑧 ∈ V ↦ ∩ (𝐴 ∖ suc 𝑧)), ∩ 𝐴) ↾ ω)
9	8	unblem4 9242	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → (rec((𝑧 ∈ V ↦ ∩ (𝐴 ∖ suc 𝑧)), ∩ 𝐴) ↾ ω):ω–1-1→𝐴)
10	9	3adant1 1130	. . 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 8941	. . 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 1373	. 2 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → ω ≼ 𝐴)
13		sbth 9061	. 2 ⊢ ((𝐴 ≼ ω ∧ ω ≼ 𝐴) → 𝐴 ≈ ω)
14	3, 12, 13	syl2anc 584	1 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → 𝐴 ≈ ω)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ w3a 1086   ∈ wcel 2109  ∀wral 3044  ∃wrex 3053  Vcvv 3447   ∖ cdif 3911   ⊆ wss 3914  ∩ cint 4910   class class class wbr 5107   ↦ cmpt 5188   ↾ cres 5640  suc csuc 6334  –1-1→wf1 6508  ωcom 7842  reccrdg 8377   ≈ cen 8915   ≼ cdom 8916

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-sep 5251  ax-nul 5261  ax-pow 5320  ax-pr 5387  ax-un 7711

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-ral 3045  df-rex 3054  df-reu 3355  df-rab 3406  df-v 3449  df-sbc 3754  df-csb 3863  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3934  df-nul 4297  df-if 4489  df-pw 4565  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4872  df-int 4911  df-iun 4957  df-br 5108  df-opab 5170  df-mpt 5189  df-tr 5215  df-id 5533  df-eprel 5538  df-po 5546  df-so 5547  df-fr 5591  df-we 5593  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6274  df-ord 6335  df-on 6336  df-lim 6337  df-suc 6338  df-iota 6464  df-fun 6513  df-fn 6514  df-f 6515  df-f1 6516  df-fo 6517  df-f1o 6518  df-fv 6519  df-ov 7390  df-om 7843  df-2nd 7969  df-frecs 8260  df-wrecs 8291  df-recs 8340  df-rdg 8378  df-en 8919  df-dom 8920

This theorem is referenced by:  unbnn2  9244  isfinite2  9245  unbnn3  9612