MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  inf3lem3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem inf3lem3 8565
Description: Lemma for our Axiom of Infinity => standard Axiom of Infinity. See inf3 8570 for detailed description. In the proof, we invoke the Axiom of Regularity in the form of zfreg 8541. (Contributed by NM, 29-Oct-1996.)
Hypotheses
Ref Expression
inf3lem.1 𝐺 = (𝑦 ∈ V ↦ {𝑤𝑥 ∣ (𝑤𝑥) ⊆ 𝑦})
inf3lem.2 𝐹 = (rec(𝐺, ∅) ↾ ω)
inf3lem.3 𝐴 ∈ V
inf3lem.4 𝐵 ∈ V
Assertion
Ref Expression
inf3lem3 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑥 𝑥) → (𝐴 ∈ ω → (𝐹𝐴) ≠ (𝐹‘suc 𝐴)))
Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝑤
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥,𝑦,𝑤)   𝐵(𝑥,𝑦,𝑤)   𝐹(𝑥,𝑦,𝑤)   𝐺(𝑥,𝑦,𝑤)

Proof of Theorem inf3lem3
Dummy variable 𝑣 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 inf3lem.1 . . . 4 𝐺 = (𝑦 ∈ V ↦ {𝑤𝑥 ∣ (𝑤𝑥) ⊆ 𝑦})
2 inf3lem.2 . . . 4 𝐹 = (rec(𝐺, ∅) ↾ ω)
3 inf3lem.3 . . . 4 𝐴 ∈ V
4 inf3lem.4 . . . 4 𝐵 ∈ V
51, 2, 3, 4inf3lemd 8562 . . 3 (𝐴 ∈ ω → (𝐹𝐴) ⊆ 𝑥)
61, 2, 3, 4inf3lem2 8564 . . . 4 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑥 𝑥) → (𝐴 ∈ ω → (𝐹𝐴) ≠ 𝑥))
76com12 32 . . 3 (𝐴 ∈ ω → ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑥 𝑥) → (𝐹𝐴) ≠ 𝑥))
8 pssdifn0 3977 . . 3 (((𝐹𝐴) ⊆ 𝑥 ∧ (𝐹𝐴) ≠ 𝑥) → (𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) ≠ ∅)
95, 7, 8syl6an 567 . 2 (𝐴 ∈ ω → ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑥 𝑥) → (𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) ≠ ∅))
10 vex 3234 . . . . 5 𝑥 ∈ V
1110difexi 4842 . . . 4 (𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) ∈ V
12 zfreg 8541 . . . 4 (((𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) ∈ V ∧ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) ≠ ∅) → ∃𝑣 ∈ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))(𝑣 ∩ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))) = ∅)
1311, 12mpan 706 . . 3 ((𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) ≠ ∅ → ∃𝑣 ∈ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))(𝑣 ∩ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))) = ∅)
14 eldifi 3765 . . . . . . . . . 10 (𝑣 ∈ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) → 𝑣𝑥)
15 inssdif0 3980 . . . . . . . . . . 11 ((𝑣𝑥) ⊆ (𝐹𝐴) ↔ (𝑣 ∩ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))) = ∅)
1615biimpri 218 . . . . . . . . . 10 ((𝑣 ∩ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))) = ∅ → (𝑣𝑥) ⊆ (𝐹𝐴))
1714, 16anim12i 589 . . . . . . . . 9 ((𝑣 ∈ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) ∧ (𝑣 ∩ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))) = ∅) → (𝑣𝑥 ∧ (𝑣𝑥) ⊆ (𝐹𝐴)))
18 vex 3234 . . . . . . . . . 10 𝑣 ∈ V
19 fvex 6239 . . . . . . . . . 10 (𝐹𝐴) ∈ V
201, 2, 18, 19inf3lema 8559 . . . . . . . . 9 (𝑣 ∈ (𝐺‘(𝐹𝐴)) ↔ (𝑣𝑥 ∧ (𝑣𝑥) ⊆ (𝐹𝐴)))
2117, 20sylibr 224 . . . . . . . 8 ((𝑣 ∈ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) ∧ (𝑣 ∩ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))) = ∅) → 𝑣 ∈ (𝐺‘(𝐹𝐴)))
221, 2, 3, 4inf3lemc 8561 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ ω → (𝐹‘suc 𝐴) = (𝐺‘(𝐹𝐴)))
2322eleq2d 2716 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ ω → (𝑣 ∈ (𝐹‘suc 𝐴) ↔ 𝑣 ∈ (𝐺‘(𝐹𝐴))))
2421, 23syl5ibr 236 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ω → ((𝑣 ∈ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) ∧ (𝑣 ∩ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))) = ∅) → 𝑣 ∈ (𝐹‘suc 𝐴)))
25 eldifn 3766 . . . . . . . . 9 (𝑣 ∈ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) → ¬ 𝑣 ∈ (𝐹𝐴))
2625adantr 480 . . . . . . . 8 ((𝑣 ∈ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) ∧ (𝑣 ∩ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))) = ∅) → ¬ 𝑣 ∈ (𝐹𝐴))
2726a1i 11 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ ω → ((𝑣 ∈ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) ∧ (𝑣 ∩ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))) = ∅) → ¬ 𝑣 ∈ (𝐹𝐴)))
2824, 27jcad 554 . . . . . 6 (𝐴 ∈ ω → ((𝑣 ∈ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) ∧ (𝑣 ∩ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))) = ∅) → (𝑣 ∈ (𝐹‘suc 𝐴) ∧ ¬ 𝑣 ∈ (𝐹𝐴))))
29 eleq2 2719 . . . . . . . . 9 ((𝐹𝐴) = (𝐹‘suc 𝐴) → (𝑣 ∈ (𝐹𝐴) ↔ 𝑣 ∈ (𝐹‘suc 𝐴)))
3029biimprd 238 . . . . . . . 8 ((𝐹𝐴) = (𝐹‘suc 𝐴) → (𝑣 ∈ (𝐹‘suc 𝐴) → 𝑣 ∈ (𝐹𝐴)))
31 iman 439 . . . . . . . 8 ((𝑣 ∈ (𝐹‘suc 𝐴) → 𝑣 ∈ (𝐹𝐴)) ↔ ¬ (𝑣 ∈ (𝐹‘suc 𝐴) ∧ ¬ 𝑣 ∈ (𝐹𝐴)))
3230, 31sylib 208 . . . . . . 7 ((𝐹𝐴) = (𝐹‘suc 𝐴) → ¬ (𝑣 ∈ (𝐹‘suc 𝐴) ∧ ¬ 𝑣 ∈ (𝐹𝐴)))
3332necon2ai 2852 . . . . . 6 ((𝑣 ∈ (𝐹‘suc 𝐴) ∧ ¬ 𝑣 ∈ (𝐹𝐴)) → (𝐹𝐴) ≠ (𝐹‘suc 𝐴))
3428, 33syl6 35 . . . . 5 (𝐴 ∈ ω → ((𝑣 ∈ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) ∧ (𝑣 ∩ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))) = ∅) → (𝐹𝐴) ≠ (𝐹‘suc 𝐴)))
3534expd 451 . . . 4 (𝐴 ∈ ω → (𝑣 ∈ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) → ((𝑣 ∩ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))) = ∅ → (𝐹𝐴) ≠ (𝐹‘suc 𝐴))))
3635rexlimdv 3059 . . 3 (𝐴 ∈ ω → (∃𝑣 ∈ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))(𝑣 ∩ (𝑥 ∖ (𝐹𝐴))) = ∅ → (𝐹𝐴) ≠ (𝐹‘suc 𝐴)))
3713, 36syl5 34 . 2 (𝐴 ∈ ω → ((𝑥 ∖ (𝐹𝐴)) ≠ ∅ → (𝐹𝐴) ≠ (𝐹‘suc 𝐴)))
389, 37syldc 48 1 ((𝑥 ≠ ∅ ∧ 𝑥 𝑥) → (𝐴 ∈ ω → (𝐹𝐴) ≠ (𝐹‘suc 𝐴)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 383   = wceq 1523  wcel 2030  wne 2823  wrex 2942  {crab 2945  Vcvv 3231  cdif 3604  cin 3606  wss 3607  c0 3948   cuni 4468  cmpt 4762  cres 5145  suc csuc 5763  cfv 5926  ωcom 7107  reccrdg 7550
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-reg 8538
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-om 7108  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551
This theorem is referenced by:  inf3lem4  8566
  Copyright terms: Public domain W3C validator