Theorem fin1a2lem12 9233

Description: Lemma for fin1a2 9237. (Contributed by Stefan O'Rear, 8-Nov-2014.) (Revised by Mario Carneiro, 17-May-2015.)

Assertion

Ref	Expression
fin1a2lem12	|- ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) -> -. B e. FinIII )

Proof of Theorem fin1a2lem12

Dummy variables d e f are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		simpr 477	. . 3 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> B e. FinIII )
2		simpll1 1100	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> A C_ ~P B )
3	2	adantr 481	. . . . . 6 |- ( ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) /\ e e. om ) -> A C_ ~P B )
4		ssrab2 3687	. . . . . . . 8 |- { f e. A | f ~<_ e } C_ A
5	4	unissi 4461	. . . . . . 7 |- U. { f e. A | f ~<_ e } C_ U. A
6		sspwuni 4611	. . . . . . . 8 |- ( A C_ ~P B <-> U. A C_ B )
7	6	biimpi 206	. . . . . . 7 |- ( A C_ ~P B -> U. A C_ B )
8	5, 7	syl5ss 3614	. . . . . 6 |- ( A C_ ~P B -> U. { f e. A | f ~<_ e } C_ B )
9	3, 8	syl 17	. . . . 5 |- ( ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) /\ e e. om ) -> U. { f e. A | f ~<_ e } C_ B )
10		elpw2g 4827	. . . . . 6 |- ( B e. FinIII -> ( U. { f e. A | f ~<_ e } e. ~P B <-> U. { f e. A | f ~<_ e } C_ B ) )
11	10	ad2antlr 763	. . . . 5 |- ( ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) /\ e e. om ) -> ( U. { f e. A | f ~<_ e } e. ~P B <-> U. { f e. A | f ~<_ e } C_ B ) )
12	9, 11	mpbird 247	. . . 4 |- ( ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) /\ e e. om ) -> U. { f e. A | f ~<_ e } e. ~P B )
13		eqid 2622	. . . 4 |- ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) = ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } )
14	12, 13	fmptd 6385	. . 3 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) : om --> ~P B )
15		vex 3203	. . . . . . . . . . 11 |- d e. _V
16	15	sucex 7011	. . . . . . . . . 10 |- suc d e. _V
17		sssucid 5802	. . . . . . . . . 10 |- d C_ suc d
18		ssdomg 8001	. . . . . . . . . 10 |- ( suc d e. _V -> ( d C_ suc d -> d ~<_ suc d ) )
19	16, 17, 18	mp2 9	. . . . . . . . 9 |- d ~<_ suc d
20		domtr 8009	. . . . . . . . 9 |- ( ( f ~<_ d /\ d ~<_ suc d ) -> f ~<_ suc d )
21	19, 20	mpan2 707	. . . . . . . 8 |- ( f ~<_ d -> f ~<_ suc d )
22	21	a1i 11	. . . . . . 7 |- ( f e. A -> ( f ~<_ d -> f ~<_ suc d ) )
23	22	ss2rabi 3684	. . . . . 6 |- { f e. A | f ~<_ d } C_ { f e. A | f ~<_ suc d }
24		uniss 4458	. . . . . 6 |- ( { f e. A | f ~<_ d } C_ { f e. A | f ~<_ suc d } -> U. { f e. A | f ~<_ d } C_ U. { f e. A | f ~<_ suc d } )
25	23, 24	mp1i 13	. . . . 5 |- ( ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) /\ d e. om ) -> U. { f e. A | f ~<_ d } C_ U. { f e. A | f ~<_ suc d } )
26		id 22	. . . . . 6 |- ( d e. om -> d e. om )
27		pwexg 4850	. . . . . . . . 9 |- ( B e. FinIII -> ~P B e. _V )
28	27	adantl 482	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> ~P B e. _V )
29	28, 2	ssexd 4805	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> A e. _V )
30		rabexg 4812	. . . . . . 7 |- ( A e. _V -> { f e. A | f ~<_ d } e. _V )
31		uniexg 6955	. . . . . . 7 |- ( { f e. A | f ~<_ d } e. _V -> U. { f e. A | f ~<_ d } e. _V )
32	29, 30, 31	3syl 18	. . . . . 6 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> U. { f e. A | f ~<_ d } e. _V )
33		breq2 4657	. . . . . . . . 9 |- ( e = d -> ( f ~<_ e <-> f ~<_ d ) )
34	33	rabbidv 3189	. . . . . . . 8 |- ( e = d -> { f e. A | f ~<_ e } = { f e. A | f ~<_ d } )
35	34	unieqd 4446	. . . . . . 7 |- ( e = d -> U. { f e. A | f ~<_ e } = U. { f e. A | f ~<_ d } )
36	35, 13	fvmptg 6280	. . . . . 6 |- ( ( d e. om /\ U. { f e. A | f ~<_ d } e. _V ) -> ( ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) ` d ) = U. { f e. A | f ~<_ d } )
37	26, 32, 36	syl2anr 495	. . . . 5 |- ( ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) /\ d e. om ) -> ( ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) ` d ) = U. { f e. A | f ~<_ d } )
38		peano2 7086	. . . . . 6 |- ( d e. om -> suc d e. om )
39		rabexg 4812	. . . . . . 7 |- ( A e. _V -> { f e. A | f ~<_ suc d } e. _V )
40		uniexg 6955	. . . . . . 7 |- ( { f e. A | f ~<_ suc d } e. _V -> U. { f e. A | f ~<_ suc d } e. _V )
41	29, 39, 40	3syl 18	. . . . . 6 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> U. { f e. A | f ~<_ suc d } e. _V )
42		breq2 4657	. . . . . . . . 9 |- ( e = suc d -> ( f ~<_ e <-> f ~<_ suc d ) )
43	42	rabbidv 3189	. . . . . . . 8 |- ( e = suc d -> { f e. A | f ~<_ e } = { f e. A | f ~<_ suc d } )
44	43	unieqd 4446	. . . . . . 7 |- ( e = suc d -> U. { f e. A | f ~<_ e } = U. { f e. A | f ~<_ suc d } )
45	44, 13	fvmptg 6280	. . . . . 6 |- ( ( suc d e. om /\ U. { f e. A | f ~<_ suc d } e. _V ) -> ( ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) ` suc d ) = U. { f e. A | f ~<_ suc d } )
46	38, 41, 45	syl2anr 495	. . . . 5 |- ( ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) /\ d e. om ) -> ( ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) ` suc d ) = U. { f e. A | f ~<_ suc d } )
47	25, 37, 46	3sstr4d 3648	. . . 4 |- ( ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) /\ d e. om ) -> ( ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) ` d ) C_ ( ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) ` suc d ) )
48	47	ralrimiva 2966	. . 3 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> A. d e. om ( ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) ` d ) C_ ( ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) ` suc d ) )
49		fin34i 9203	. . 3 |- ( ( B e. FinIII /\ ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) : om --> ~P B /\ A. d e. om ( ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) ` d ) C_ ( ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) ` suc d ) ) -> U. ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) e. ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) )
50	1, 14, 48, 49	syl3anc 1326	. 2 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> U. ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) e. ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) )
51		fin1a2lem11 9232	. . . . . 6 |- ( ( [ C.] Or A /\ A C_ Fin ) -> ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) = ( A u. { (/) } ) )
52	51	adantrr 753	. . . . 5 |- ( ( [ C.] Or A /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) -> ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) = ( A u. { (/) } ) )
53	52	3ad2antl2 1224	. . . 4 |- ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) -> ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) = ( A u. { (/) } ) )
54	53	adantr 481	. . 3 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) = ( A u. { (/) } ) )
55		simpll3 1102	. . . . . 6 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> -. U. A e. A )
56		simplrr 801	. . . . . . 7 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> A =/= (/) )
57		sspwuni 4611	. . . . . . . . . . 11 |- ( A C_ ~P (/) <-> U. A C_ (/) )
58		ss0b 3973	. . . . . . . . . . 11 |- ( U. A C_ (/) <-> U. A = (/) )
59	57, 58	bitri 264	. . . . . . . . . 10 |- ( A C_ ~P (/) <-> U. A = (/) )
60		pw0 4343	. . . . . . . . . . . . 13 |- ~P (/) = { (/) }
61	60	sseq2i 3630	. . . . . . . . . . . 12 |- ( A C_ ~P (/) <-> A C_ { (/) } )
62		sssn 4358	. . . . . . . . . . . 12 |- ( A C_ { (/) } <-> ( A = (/) \/ A = { (/) } ) )
63	61, 62	bitri 264	. . . . . . . . . . 11 |- ( A C_ ~P (/) <-> ( A = (/) \/ A = { (/) } ) )
64		df-ne 2795	. . . . . . . . . . . 12 |- ( A =/= (/) <-> -. A = (/) )
65		0ex 4790	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- (/) e. _V
66	65	unisn 4451	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- U. { (/) } = (/)
67	65	snid 4208	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- (/) e. { (/) }
68	66, 67	eqeltri 2697	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- U. { (/) } e. { (/) }
69		unieq 4444	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( A = { (/) } -> U. A = U. { (/) } )
70		id 22	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( A = { (/) } -> A = { (/) } )
71	69, 70	eleq12d 2695	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( A = { (/) } -> ( U. A e. A <-> U. { (/) } e. { (/) } ) )
72	68, 71	mpbiri 248	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( A = { (/) } -> U. A e. A )
73	72	orim2i 540	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( A = (/) \/ A = { (/) } ) -> ( A = (/) \/ U. A e. A ) )
74	73	ord 392	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( A = (/) \/ A = { (/) } ) -> ( -. A = (/) -> U. A e. A ) )
75	64, 74	syl5bi 232	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( A = (/) \/ A = { (/) } ) -> ( A =/= (/) -> U. A e. A ) )
76	63, 75	sylbi 207	. . . . . . . . . 10 |- ( A C_ ~P (/) -> ( A =/= (/) -> U. A e. A ) )
77	59, 76	sylbir 225	. . . . . . . . 9 |- ( U. A = (/) -> ( A =/= (/) -> U. A e. A ) )
78	77	com12 32	. . . . . . . 8 |- ( A =/= (/) -> ( U. A = (/) -> U. A e. A ) )
79	78	con3d 148	. . . . . . 7 |- ( A =/= (/) -> ( -. U. A e. A -> -. U. A = (/) ) )
80	56, 55, 79	sylc 65	. . . . . 6 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> -. U. A = (/) )
81		ioran 511	. . . . . 6 |- ( -. ( U. A e. A \/ U. A = (/) ) <-> ( -. U. A e. A /\ -. U. A = (/) ) )
82	55, 80, 81	sylanbrc 698	. . . . 5 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> -. ( U. A e. A \/ U. A = (/) ) )
83		uniun 4456	. . . . . . . 8 |- U. ( A u. { (/) } ) = ( U. A u. U. { (/) } )
84	66	uneq2i 3764	. . . . . . . 8 |- ( U. A u. U. { (/) } ) = ( U. A u. (/) )
85		un0 3967	. . . . . . . 8 |- ( U. A u. (/) ) = U. A
86	83, 84, 85	3eqtri 2648	. . . . . . 7 |- U. ( A u. { (/) } ) = U. A
87	86	eleq1i 2692	. . . . . 6 |- ( U. ( A u. { (/) } ) e. ( A u. { (/) } ) <-> U. A e. ( A u. { (/) } ) )
88		elun 3753	. . . . . 6 |- ( U. A e. ( A u. { (/) } ) <-> ( U. A e. A \/ U. A e. { (/) } ) )
89	65	elsn2 4211	. . . . . . 7 |- ( U. A e. { (/) } <-> U. A = (/) )
90	89	orbi2i 541	. . . . . 6 |- ( ( U. A e. A \/ U. A e. { (/) } ) <-> ( U. A e. A \/ U. A = (/) ) )
91	87, 88, 90	3bitri 286	. . . . 5 |- ( U. ( A u. { (/) } ) e. ( A u. { (/) } ) <-> ( U. A e. A \/ U. A = (/) ) )
92	82, 91	sylnibr 319	. . . 4 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> -. U. ( A u. { (/) } ) e. ( A u. { (/) } ) )
93		unieq 4444	. . . . . 6 |- ( ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) = ( A u. { (/) } ) -> U. ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) = U. ( A u. { (/) } ) )
94		id 22	. . . . . 6 |- ( ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) = ( A u. { (/) } ) -> ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) = ( A u. { (/) } ) )
95	93, 94	eleq12d 2695	. . . . 5 |- ( ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) = ( A u. { (/) } ) -> ( U. ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) e. ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) <-> U. ( A u. { (/) } ) e. ( A u. { (/) } ) ) )
96	95	notbid 308	. . . 4 |- ( ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) = ( A u. { (/) } ) -> ( -. U. ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) e. ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) <-> -. U. ( A u. { (/) } ) e. ( A u. { (/) } ) ) )
97	92, 96	syl5ibrcom 237	. . 3 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> ( ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) = ( A u. { (/) } ) -> -. U. ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) e. ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) ) )
98	54, 97	mpd 15	. 2 |- ( ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) /\ B e. FinIII ) -> -. U. ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) e. ran ( e e. om |-> U. { f e. A | f ~<_ e } ) )
99	50, 98	pm2.65da 600	1 |- ( ( ( A C_ ~P B /\ [ C.] Or A /\ -. U. A e. A ) /\ ( A C_ Fin /\ A =/= (/) ) ) -> -. B e. FinIII )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   <-> wb 196   \/ wo 383   /\ wa 384   /\ w3a 1037   = wceq 1483   e. wcel 1990   =/= wne 2794   A.wral 2912   {crab 2916   _Vcvv 3200   u. cun 3572   C_ wss 3574   (/)c0 3915   ~Pcpw 4158   {csn 4177   U.cuni 4436   class class class wbr 4653   |-> cmpt 4729   Or wor 5034   ran crn 5115   suc csuc 5725   -->wf 5884   ` cfv 5888   [ C.] crpss 6936   omcom 7065   ~<_ cdom 7953   Fincfn 7955  Fin^IIIcfin3 9103

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1722  ax-4 1737  ax-5 1839  ax-6 1888  ax-7 1935  ax-8 1992  ax-9 1999  ax-10 2019  ax-11 2034  ax-12 2047  ax-13 2246  ax-ext 2602  ax-rep 4771  ax-sep 4781  ax-nul 4789  ax-pow 4843  ax-pr 4906  ax-un 6949

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1038  df-3an 1039  df-tru 1486  df-ex 1705  df-nf 1710  df-sb 1881  df-eu 2474  df-mo 2475  df-clab 2609  df-cleq 2615  df-clel 2618  df-nfc 2753  df-ne 2795  df-ral 2917  df-rex 2918  df-reu 2919  df-rmo 2920  df-rab 2921  df-v 3202  df-sbc 3436  df-csb 3534  df-dif 3577  df-un 3579  df-in 3581  df-ss 3588  df-pss 3590  df-nul 3916  df-if 4087  df-pw 4160  df-sn 4178  df-pr 4180  df-tp 4182  df-op 4184  df-uni 4437  df-int 4476  df-iun 4522  df-br 4654  df-opab 4713  df-mpt 4730  df-tr 4753  df-id 5024  df-eprel 5029  df-po 5035  df-so 5036  df-fr 5073  df-se 5074  df-we 5075  df-xp 5120  df-rel 5121  df-cnv 5122  df-co 5123  df-dm 5124  df-rn 5125  df-res 5126  df-ima 5127  df-pred 5680  df-ord 5726  df-on 5727  df-lim 5728  df-suc 5729  df-iota 5851  df-fun 5890  df-fn 5891  df-f 5892  df-f1 5893  df-fo 5894  df-f1o 5895  df-fv 5896  df-isom 5897  df-riota 6611  df-rpss 6937  df-om 7066  df-wrecs 7407  df-recs 7468  df-rdg 7506  df-1o 7560  df-er 7742  df-en 7956  df-dom 7957  df-sdom 7958  df-fin 7959  df-wdom 8464  df-card 8765  df-fin4 9109  df-fin3 9110

This theorem is referenced by:  fin1a2s  9236