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Theorem isfinite2 7570
Description: Any set strictly dominated by the class of natural numbers is finite. Sufficiency part of Theorem 42 of [Suppes] p. 151. This theorem does not require the Axiom of Infinity. (Contributed by NM, 24-Apr-2004.)
Assertion
Ref Expression
isfinite2  |-  ( A 
~<  om  ->  A  e.  Fin )

Proof of Theorem isfinite2
Dummy variables  y 
z  w are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 relsdom 7317 . . 3  |-  Rel  ~<
21brrelex2i 4880 . 2  |-  ( A 
~<  om  ->  om  e.  _V )
3 sdomdom 7337 . . . 4  |-  ( A 
~<  om  ->  A  ~<_  om )
4 domeng 7324 . . . 4  |-  ( om  e.  _V  ->  ( A  ~<_  om  <->  E. y ( A 
~~  y  /\  y  C_ 
om ) ) )
53, 4syl5ib 219 . . 3  |-  ( om  e.  _V  ->  ( A  ~<  om  ->  E. y
( A  ~~  y  /\  y  C_  om )
) )
6 ensym 7358 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A 
~~  y  ->  y  ~~  A )
76ad2antrl 727 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  -> 
y  ~~  A )
8 simpl 457 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  ->  A  ~<  om )
9 ensdomtr 7447 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( y  ~~  A  /\  A  ~<  om )  ->  y  ~<  om )
107, 8, 9syl2anc 661 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  -> 
y  ~<  om )
11 sdomnen 7338 . . . . . . . . 9  |-  ( y 
~<  om  ->  -.  y  ~~  om )
1210, 11syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  ->  -.  y  ~~  om )
13 simpr 461 . . . . . . . . 9  |-  ( ( A  ~~  y  /\  y  C_  om )  -> 
y  C_  om )
14 unbnn 7568 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( om  e.  _V  /\  y  C_  om  /\  A. z  e.  om  E. w  e.  y  z  e.  w )  ->  y  ~~  om )
15143expia 1189 . . . . . . . . 9  |-  ( ( om  e.  _V  /\  y  C_  om )  -> 
( A. z  e. 
om  E. w  e.  y  z  e.  w  -> 
y  ~~  om )
)
162, 13, 15syl2an 477 . . . . . . . 8  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  -> 
( A. z  e. 
om  E. w  e.  y  z  e.  w  -> 
y  ~~  om )
)
1712, 16mtod 177 . . . . . . 7  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  ->  -.  A. z  e.  om  E. w  e.  y  z  e.  w )
18 rexnal 2726 . . . . . . . . 9  |-  ( E. z  e.  om  -.  E. w  e.  y  z  e.  w  <->  -.  A. z  e.  om  E. w  e.  y  z  e.  w
)
19 omsson 6480 . . . . . . . . . . . . 13  |-  om  C_  On
20 sstr 3364 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( y  C_  om  /\  om  C_  On )  ->  y  C_  On )
2119, 20mpan2 671 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y 
C_  om  ->  y  C_  On )
22 nnord 6484 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( z  e.  om  ->  Ord  z )
23 ssel2 3351 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( y  C_  On  /\  w  e.  y )  ->  w  e.  On )
24 vex 2975 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  w  e. 
_V
2524elon 4728 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( w  e.  On  <->  Ord  w )
2623, 25sylib 196 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( y  C_  On  /\  w  e.  y )  ->  Ord  w )
27 ordtri1 4752 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( Ord  w  /\  Ord  z )  ->  (
w  C_  z  <->  -.  z  e.  w ) )
2826, 27sylan 471 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( y  C_  On  /\  w  e.  y )  /\  Ord  z )  ->  ( w  C_  z 
<->  -.  z  e.  w
) )
2928an32s 802 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( y  C_  On  /\ 
Ord  z )  /\  w  e.  y )  ->  ( w  C_  z  <->  -.  z  e.  w ) )
3029ralbidva 2731 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( y  C_  On  /\  Ord  z )  ->  ( A. w  e.  y  w  C_  z  <->  A. w  e.  y  -.  z  e.  w ) )
31 unissb 4123 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( U. y  C_  z  <->  A. w  e.  y  w  C_  z
)
32 ralnex 2725 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( A. w  e.  y  -.  z  e.  w  <->  -.  E. w  e.  y  z  e.  w )
3332bicomi 202 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( -. 
E. w  e.  y  z  e.  w  <->  A. w  e.  y  -.  z  e.  w )
3430, 31, 333bitr4g 288 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( y  C_  On  /\  Ord  z )  ->  ( U. y  C_  z  <->  -.  E. w  e.  y  z  e.  w ) )
35 ordunisssuc 4821 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( y  C_  On  /\  Ord  z )  ->  ( U. y  C_  z  <->  y  C_  suc  z ) )
3634, 35bitr3d 255 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( y  C_  On  /\  Ord  z )  ->  ( -.  E. w  e.  y  z  e.  w  <->  y  C_  suc  z ) )
3721, 22, 36syl2an 477 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( y  C_  om  /\  z  e.  om )  ->  ( -.  E. w  e.  y  z  e.  w  <->  y  C_  suc  z ) )
38 peano2b 6492 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  e.  om  <->  suc  z  e. 
om )
39 ssnnfi 7532 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( suc  z  e.  om  /\  y  C_  suc  z )  ->  y  e.  Fin )
4038, 39sylanb 472 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( z  e.  om  /\  y  C_  suc  z )  ->  y  e.  Fin )
4140ex 434 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( z  e.  om  ->  (
y  C_  suc  z  -> 
y  e.  Fin )
)
4241adantl 466 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( y  C_  om  /\  z  e.  om )  ->  (
y  C_  suc  z  -> 
y  e.  Fin )
)
4337, 42sylbid 215 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( y  C_  om  /\  z  e.  om )  ->  ( -.  E. w  e.  y  z  e.  w  -> 
y  e.  Fin )
)
4443rexlimdva 2841 . . . . . . . . 9  |-  ( y 
C_  om  ->  ( E. z  e.  om  -.  E. w  e.  y  z  e.  w  ->  y  e.  Fin ) )
4518, 44syl5bir 218 . . . . . . . 8  |-  ( y 
C_  om  ->  ( -. 
A. z  e.  om  E. w  e.  y  z  e.  w  ->  y  e.  Fin ) )
4645ad2antll 728 . . . . . . 7  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  -> 
( -.  A. z  e.  om  E. w  e.  y  z  e.  w  ->  y  e.  Fin )
)
4717, 46mpd 15 . . . . . 6  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  -> 
y  e.  Fin )
48 simprl 755 . . . . . 6  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  ->  A  ~~  y )
49 enfii 7530 . . . . . 6  |-  ( ( y  e.  Fin  /\  A  ~~  y )  ->  A  e.  Fin )
5047, 48, 49syl2anc 661 . . . . 5  |-  ( ( A  ~<  om  /\  ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om ) )  ->  A  e.  Fin )
5150ex 434 . . . 4  |-  ( A 
~<  om  ->  ( ( A  ~~  y  /\  y  C_ 
om )  ->  A  e.  Fin ) )
5251exlimdv 1690 . . 3  |-  ( A 
~<  om  ->  ( E. y ( A  ~~  y  /\  y  C_  om )  ->  A  e.  Fin )
)
535, 52sylcom 29 . 2  |-  ( om  e.  _V  ->  ( A  ~<  om  ->  A  e. 
Fin ) )
542, 53mpcom 36 1  |-  ( A 
~<  om  ->  A  e.  Fin )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369   E.wex 1586    e. wcel 1756   A.wral 2715   E.wrex 2716   _Vcvv 2972    C_ wss 3328   U.cuni 4091   class class class wbr 4292   Ord word 4718   Oncon0 4719   suc csuc 4721   omcom 6476    ~~ cen 7307    ~<_ cdom 7308    ~< csdm 7309   Fincfn 7310
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2423  ax-sep 4413  ax-nul 4421  ax-pow 4470  ax-pr 4531  ax-un 6372
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2430  df-cleq 2436  df-clel 2439  df-nfc 2568  df-ne 2608  df-ral 2720  df-rex 2721  df-reu 2722  df-rab 2724  df-v 2974  df-sbc 3187  df-csb 3289  df-dif 3331  df-un 3333  df-in 3335  df-ss 3342  df-pss 3344  df-nul 3638  df-if 3792  df-pw 3862  df-sn 3878  df-pr 3880  df-tp 3882  df-op 3884  df-uni 4092  df-int 4129  df-iun 4173  df-br 4293  df-opab 4351  df-mpt 4352  df-tr 4386  df-eprel 4632  df-id 4636  df-po 4641  df-so 4642  df-fr 4679  df-we 4681  df-ord 4722  df-on 4723  df-lim 4724  df-suc 4725  df-xp 4846  df-rel 4847  df-cnv 4848  df-co 4849  df-dm 4850  df-rn 4851  df-res 4852  df-ima 4853  df-iota 5381  df-fun 5420  df-fn 5421  df-f 5422  df-f1 5423  df-fo 5424  df-f1o 5425  df-fv 5426  df-om 6477  df-recs 6832  df-rdg 6866  df-er 7101  df-en 7311  df-dom 7312  df-sdom 7313  df-fin 7314
This theorem is referenced by:  isfiniteg  7572  unfi2  7581  unifi2  7601  axcclem  8626  dirith2  22777  volmeas  26647
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