Theorem unbnn 9326

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 9697 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 9065	. . . 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 5288	. . . . 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 2763	. . . . 5 ⊢ (rec((𝑧 ∈ V ↦ ∩ (𝐴 ∖ suc 𝑧)), ∩ 𝐴) ↾ ω) = (rec((𝑧 ∈ V ↦ ∩ (𝐴 ∖ suc 𝑧)), ∩ 𝐴) ↾ ω)
9	8	unblem4 9325	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → (rec((𝑧 ∈ V ↦ ∩ (𝐴 ∖ suc 𝑧)), ∩ 𝐴) ↾ ω):ω⟶1-1𝐴)
10	9	3adant1 1148	. . 3 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → (rec((𝑧 ∈ V ↦ ∩ (𝐴 ∖ suc 𝑧)), ∩ 𝐴) ↾ ω):ω⟶1-1𝐴)
11		f1dom2g 9034	. . 3 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ∈ V ∧ (rec((𝑧 ∈ V ↦ ∩ (𝐴 ∖ suc 𝑧)), ∩ 𝐴) ↾ ω):ω⟶1-1𝐴) → ω ≼ 𝐴)
12	4, 7, 10, 11	syl3anc 1399	. 2 ⊢ ((ω ∈ V ∧ 𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ∃𝑦 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ 𝑦) → ω ≼ 𝐴)
13		sbth 9154	. 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 2147  ∀wral 3080  ∃wrex 3090  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ∖ cdif 4048  ∩ cint 4912   class class class wbr 5108   ↦ cmpt 5192   ↾ cres 5660  suc csuc 6390  ⟶1-1wf1 6563  ωcom 7911  reccrdg 8455   ≈ cen 9008   ≼ cdom 9009

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783

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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-ov 7454  df-om 7912  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-en 9012  df-dom 9013

This theorem is used by:  unbnn2  9327  isfinite2  9328  unbnn3  9697