MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  pwxpndom2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem pwxpndom2 9366
Description: The powerset of a Dedekind-infinite set does not inject into its Cartesian product with itself. (Contributed by Mario Carneiro, 31-May-2015.)
Assertion
Ref Expression
pwxpndom2 (ω ≼ 𝐴 → ¬ 𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 +𝑐 (𝐴 × 𝐴)))

Proof of Theorem pwxpndom2
Dummy variables 𝑛 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 pwfseq 9365 . 2 (ω ≼ 𝐴 → ¬ 𝒫 𝐴 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛))
2 reldom 7847 . . . . . . 7 Rel ≼
32brrelex2i 5083 . . . . . 6 (ω ≼ 𝐴𝐴 ∈ V)
4 oveq1 6556 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝐴 → (𝑥𝑚 1𝑜) = (𝐴𝑚 1𝑜))
5 id 22 . . . . . . . 8 (𝑥 = 𝐴𝑥 = 𝐴)
64, 5breq12d 4596 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝐴 → ((𝑥𝑚 1𝑜) ≈ 𝑥 ↔ (𝐴𝑚 1𝑜) ≈ 𝐴))
7 df1o2 7459 . . . . . . . . 9 1𝑜 = {∅}
87oveq2i 6560 . . . . . . . 8 (𝑥𝑚 1𝑜) = (𝑥𝑚 {∅})
9 vex 3176 . . . . . . . . 9 𝑥 ∈ V
10 0ex 4718 . . . . . . . . 9 ∅ ∈ V
119, 10mapsnen 7920 . . . . . . . 8 (𝑥𝑚 {∅}) ≈ 𝑥
128, 11eqbrtri 4604 . . . . . . 7 (𝑥𝑚 1𝑜) ≈ 𝑥
136, 12vtoclg 3239 . . . . . 6 (𝐴 ∈ V → (𝐴𝑚 1𝑜) ≈ 𝐴)
14 ensym 7891 . . . . . 6 ((𝐴𝑚 1𝑜) ≈ 𝐴𝐴 ≈ (𝐴𝑚 1𝑜))
153, 13, 143syl 18 . . . . 5 (ω ≼ 𝐴𝐴 ≈ (𝐴𝑚 1𝑜))
16 map2xp 8015 . . . . . 6 (𝐴 ∈ V → (𝐴𝑚 2𝑜) ≈ (𝐴 × 𝐴))
17 ensym 7891 . . . . . 6 ((𝐴𝑚 2𝑜) ≈ (𝐴 × 𝐴) → (𝐴 × 𝐴) ≈ (𝐴𝑚 2𝑜))
183, 16, 173syl 18 . . . . 5 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 × 𝐴) ≈ (𝐴𝑚 2𝑜))
19 elmapi 7765 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝐴𝑚 1𝑜) → 𝑥:1𝑜𝐴)
20 fdm 5964 . . . . . . . . . . 11 (𝑥:1𝑜𝐴 → dom 𝑥 = 1𝑜)
2119, 20syl 17 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ (𝐴𝑚 1𝑜) → dom 𝑥 = 1𝑜)
2221adantr 480 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ (𝐴𝑚 1𝑜) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝑚 2𝑜)) → dom 𝑥 = 1𝑜)
23 1onn 7606 . . . . . . . . . . . . . 14 1𝑜 ∈ ω
2423elexi 3186 . . . . . . . . . . . . 13 1𝑜 ∈ V
2524sucid 5721 . . . . . . . . . . . 12 1𝑜 ∈ suc 1𝑜
26 df-2o 7448 . . . . . . . . . . . 12 2𝑜 = suc 1𝑜
2725, 26eleqtrri 2687 . . . . . . . . . . 11 1𝑜 ∈ 2𝑜
28 1on 7454 . . . . . . . . . . . 12 1𝑜 ∈ On
2928onirri 5751 . . . . . . . . . . 11 ¬ 1𝑜 ∈ 1𝑜
30 nelneq2 2713 . . . . . . . . . . 11 ((1𝑜 ∈ 2𝑜 ∧ ¬ 1𝑜 ∈ 1𝑜) → ¬ 2𝑜 = 1𝑜)
3127, 29, 30mp2an 704 . . . . . . . . . 10 ¬ 2𝑜 = 1𝑜
32 elmapi 7765 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ (𝐴𝑚 2𝑜) → 𝑥:2𝑜𝐴)
33 fdm 5964 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥:2𝑜𝐴 → dom 𝑥 = 2𝑜)
3432, 33syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ (𝐴𝑚 2𝑜) → dom 𝑥 = 2𝑜)
3534adantl 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ (𝐴𝑚 1𝑜) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝑚 2𝑜)) → dom 𝑥 = 2𝑜)
3635eqeq1d 2612 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 ∈ (𝐴𝑚 1𝑜) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝑚 2𝑜)) → (dom 𝑥 = 1𝑜 ↔ 2𝑜 = 1𝑜))
3731, 36mtbiri 316 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ (𝐴𝑚 1𝑜) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝑚 2𝑜)) → ¬ dom 𝑥 = 1𝑜)
3822, 37pm2.65i 184 . . . . . . . 8 ¬ (𝑥 ∈ (𝐴𝑚 1𝑜) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝑚 2𝑜))
39 elin 3758 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ ((𝐴𝑚 1𝑜) ∩ (𝐴𝑚 2𝑜)) ↔ (𝑥 ∈ (𝐴𝑚 1𝑜) ∧ 𝑥 ∈ (𝐴𝑚 2𝑜)))
4038, 39mtbir 312 . . . . . . 7 ¬ 𝑥 ∈ ((𝐴𝑚 1𝑜) ∩ (𝐴𝑚 2𝑜))
4140a1i 11 . . . . . 6 (ω ≼ 𝐴 → ¬ 𝑥 ∈ ((𝐴𝑚 1𝑜) ∩ (𝐴𝑚 2𝑜)))
4241eq0rdv 3931 . . . . 5 (ω ≼ 𝐴 → ((𝐴𝑚 1𝑜) ∩ (𝐴𝑚 2𝑜)) = ∅)
43 cdaenun 8879 . . . . 5 ((𝐴 ≈ (𝐴𝑚 1𝑜) ∧ (𝐴 × 𝐴) ≈ (𝐴𝑚 2𝑜) ∧ ((𝐴𝑚 1𝑜) ∩ (𝐴𝑚 2𝑜)) = ∅) → (𝐴 +𝑐 (𝐴 × 𝐴)) ≈ ((𝐴𝑚 1𝑜) ∪ (𝐴𝑚 2𝑜)))
4415, 18, 42, 43syl3anc 1318 . . . 4 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 +𝑐 (𝐴 × 𝐴)) ≈ ((𝐴𝑚 1𝑜) ∪ (𝐴𝑚 2𝑜)))
45 omex 8423 . . . . . 6 ω ∈ V
46 ovex 6577 . . . . . 6 (𝐴𝑚 𝑛) ∈ V
4745, 46iunex 7039 . . . . 5 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛) ∈ V
48 oveq2 6557 . . . . . . . 8 (𝑛 = 1𝑜 → (𝐴𝑚 𝑛) = (𝐴𝑚 1𝑜))
4948ssiun2s 4500 . . . . . . 7 (1𝑜 ∈ ω → (𝐴𝑚 1𝑜) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛))
5023, 49ax-mp 5 . . . . . 6 (𝐴𝑚 1𝑜) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛)
51 2onn 7607 . . . . . . 7 2𝑜 ∈ ω
52 oveq2 6557 . . . . . . . 8 (𝑛 = 2𝑜 → (𝐴𝑚 𝑛) = (𝐴𝑚 2𝑜))
5352ssiun2s 4500 . . . . . . 7 (2𝑜 ∈ ω → (𝐴𝑚 2𝑜) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛))
5451, 53ax-mp 5 . . . . . 6 (𝐴𝑚 2𝑜) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛)
5550, 54unssi 3750 . . . . 5 ((𝐴𝑚 1𝑜) ∪ (𝐴𝑚 2𝑜)) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛)
56 ssdomg 7887 . . . . 5 ( 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛) ∈ V → (((𝐴𝑚 1𝑜) ∪ (𝐴𝑚 2𝑜)) ⊆ 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛) → ((𝐴𝑚 1𝑜) ∪ (𝐴𝑚 2𝑜)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛)))
5747, 55, 56mp2 9 . . . 4 ((𝐴𝑚 1𝑜) ∪ (𝐴𝑚 2𝑜)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛)
58 endomtr 7900 . . . 4 (((𝐴 +𝑐 (𝐴 × 𝐴)) ≈ ((𝐴𝑚 1𝑜) ∪ (𝐴𝑚 2𝑜)) ∧ ((𝐴𝑚 1𝑜) ∪ (𝐴𝑚 2𝑜)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛)) → (𝐴 +𝑐 (𝐴 × 𝐴)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛))
5944, 57, 58sylancl 693 . . 3 (ω ≼ 𝐴 → (𝐴 +𝑐 (𝐴 × 𝐴)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛))
60 domtr 7895 . . . 4 ((𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 +𝑐 (𝐴 × 𝐴)) ∧ (𝐴 +𝑐 (𝐴 × 𝐴)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛)) → 𝒫 𝐴 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛))
6160expcom 450 . . 3 ((𝐴 +𝑐 (𝐴 × 𝐴)) ≼ 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛) → (𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 +𝑐 (𝐴 × 𝐴)) → 𝒫 𝐴 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛)))
6259, 61syl 17 . 2 (ω ≼ 𝐴 → (𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 +𝑐 (𝐴 × 𝐴)) → 𝒫 𝐴 𝑛 ∈ ω (𝐴𝑚 𝑛)))
631, 62mtod 188 1 (ω ≼ 𝐴 → ¬ 𝒫 𝐴 ≼ (𝐴 +𝑐 (𝐴 × 𝐴)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 383   = wceq 1475  wcel 1977  Vcvv 3173  cun 3538  cin 3539  wss 3540  c0 3874  𝒫 cpw 4108  {csn 4125   ciun 4455   class class class wbr 4583   × cxp 5036  dom cdm 5038  suc csuc 5642  wf 5800  (class class class)co 6549  ωcom 6957  1𝑜c1o 7440  2𝑜c2o 7441  𝑚 cmap 7744  cen 7838  cdom 7839   +𝑐 ccda 8872
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1713  ax-4 1728  ax-5 1827  ax-6 1875  ax-7 1922  ax-8 1979  ax-9 1986  ax-10 2006  ax-11 2021  ax-12 2034  ax-13 2234  ax-ext 2590  ax-rep 4699  ax-sep 4709  ax-nul 4717  ax-pow 4769  ax-pr 4833  ax-un 6847  ax-inf2 8421
This theorem depends on definitions:  df-bi 196  df-or 384  df-an 385  df-3or 1032  df-3an 1033  df-tru 1478  df-fal 1481  df-ex 1696  df-nf 1701  df-sb 1868  df-eu 2462  df-mo 2463  df-clab 2597  df-cleq 2603  df-clel 2606  df-nfc 2740  df-ne 2782  df-ral 2901  df-rex 2902  df-reu 2903  df-rmo 2904  df-rab 2905  df-v 3175  df-sbc 3403  df-csb 3500  df-dif 3543  df-un 3545  df-in 3547  df-ss 3554  df-pss 3556  df-nul 3875  df-if 4037  df-pw 4110  df-sn 4126  df-pr 4128  df-tp 4130  df-op 4132  df-uni 4373  df-int 4411  df-iun 4457  df-br 4584  df-opab 4644  df-mpt 4645  df-tr 4681  df-eprel 4949  df-id 4953  df-po 4959  df-so 4960  df-fr 4997  df-se 4998  df-we 4999  df-xp 5044  df-rel 5045  df-cnv 5046  df-co 5047  df-dm 5048  df-rn 5049  df-res 5050  df-ima 5051  df-pred 5597  df-ord 5643  df-on 5644  df-lim 5645  df-suc 5646  df-iota 5768  df-fun 5806  df-fn 5807  df-f 5808  df-f1 5809  df-fo 5810  df-f1o 5811  df-fv 5812  df-isom 5813  df-riota 6511  df-ov 6552  df-oprab 6553  df-mpt2 6554  df-om 6958  df-1st 7059  df-2nd 7060  df-supp 7183  df-wrecs 7294  df-recs 7355  df-rdg 7393  df-seqom 7430  df-1o 7447  df-2o 7448  df-oadd 7451  df-omul 7452  df-oexp 7453  df-er 7629  df-map 7746  df-en 7842  df-dom 7843  df-sdom 7844  df-fin 7845  df-fsupp 8159  df-oi 8298  df-har 8346  df-cnf 8442  df-card 8648  df-cda 8873
This theorem is referenced by:  pwxpndom  9367  pwcdandom  9368
  Copyright terms: Public domain W3C validator