Users' Mathboxes Mathbox for Jeff Madsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  nninfnub Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem nninfnub 33218
Description: An infinite set of positive integers is unbounded above. (Contributed by Jeff Madsen, 2-Sep-2009.) (Revised by Mario Carneiro, 28-Feb-2014.)
Assertion
Ref Expression
nninfnub ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → {𝑥𝐴𝐵 < 𝑥} ≠ ∅)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵

Proof of Theorem nninfnub
Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eq0 3911 . . . . . 6 ({𝑥𝐴𝐵 < 𝑥} = ∅ ↔ ∀𝑦 ¬ 𝑦 ∈ {𝑥𝐴𝐵 < 𝑥})
2 breq2 4627 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑦 → (𝐵 < 𝑥𝐵 < 𝑦))
32elrab 3351 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ {𝑥𝐴𝐵 < 𝑥} ↔ (𝑦𝐴𝐵 < 𝑦))
43notbii 310 . . . . . . . . . 10 𝑦 ∈ {𝑥𝐴𝐵 < 𝑥} ↔ ¬ (𝑦𝐴𝐵 < 𝑦))
5 imnan 438 . . . . . . . . . 10 ((𝑦𝐴 → ¬ 𝐵 < 𝑦) ↔ ¬ (𝑦𝐴𝐵 < 𝑦))
64, 5sylbb2 228 . . . . . . . . 9 𝑦 ∈ {𝑥𝐴𝐵 < 𝑥} → (𝑦𝐴 → ¬ 𝐵 < 𝑦))
76alimi 1736 . . . . . . . 8 (∀𝑦 ¬ 𝑦 ∈ {𝑥𝐴𝐵 < 𝑥} → ∀𝑦(𝑦𝐴 → ¬ 𝐵 < 𝑦))
8 df-ral 2913 . . . . . . . 8 (∀𝑦𝐴 ¬ 𝐵 < 𝑦 ↔ ∀𝑦(𝑦𝐴 → ¬ 𝐵 < 𝑦))
97, 8sylibr 224 . . . . . . 7 (∀𝑦 ¬ 𝑦 ∈ {𝑥𝐴𝐵 < 𝑥} → ∀𝑦𝐴 ¬ 𝐵 < 𝑦)
10 ssel2 3583 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝑦𝐴) → 𝑦 ∈ ℕ)
1110nnred 10995 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝑦𝐴) → 𝑦 ∈ ℝ)
1211adantlr 750 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝐴) → 𝑦 ∈ ℝ)
13 nnre 10987 . . . . . . . . . . 11 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℝ)
1413ad2antlr 762 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝐴) → 𝐵 ∈ ℝ)
15 lenlt 10076 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (𝑦𝐵 ↔ ¬ 𝐵 < 𝑦))
1615biimprd 238 . . . . . . . . . 10 ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 𝐵 ∈ ℝ) → (¬ 𝐵 < 𝑦𝑦𝐵))
1712, 14, 16syl2anc 692 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝐴) → (¬ 𝐵 < 𝑦𝑦𝐵))
1817ralimdva 2958 . . . . . . . 8 ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (∀𝑦𝐴 ¬ 𝐵 < 𝑦 → ∀𝑦𝐴 𝑦𝐵))
19 fzfi 12727 . . . . . . . . . 10 (0...𝐵) ∈ Fin
2010nnnn0d 11311 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝑦𝐴) → 𝑦 ∈ ℕ0)
2120adantlr 750 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝐴) → 𝑦 ∈ ℕ0)
2221adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑦 ∈ ℕ0)
23 nnnn0 11259 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝐵 ∈ ℕ → 𝐵 ∈ ℕ0)
2423ad3antlr 766 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑦𝐵) → 𝐵 ∈ ℕ0)
25 simpr 477 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑦𝐵) → 𝑦𝐵)
2622, 24, 253jca 1240 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝐴) ∧ 𝑦𝐵) → (𝑦 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0𝑦𝐵))
2726ex 450 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝐴) → (𝑦𝐵 → (𝑦 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0𝑦𝐵)))
28 elfz2nn0 12388 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑦 ∈ (0...𝐵) ↔ (𝑦 ∈ ℕ0𝐵 ∈ ℕ0𝑦𝐵))
2927, 28syl6ibr 242 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ 𝑦𝐴) → (𝑦𝐵𝑦 ∈ (0...𝐵)))
3029ralimdva 2958 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (∀𝑦𝐴 𝑦𝐵 → ∀𝑦𝐴 𝑦 ∈ (0...𝐵)))
3130imp 445 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ ∀𝑦𝐴 𝑦𝐵) → ∀𝑦𝐴 𝑦 ∈ (0...𝐵))
32 dfss3 3578 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ⊆ (0...𝐵) ↔ ∀𝑦𝐴 𝑦 ∈ (0...𝐵))
3331, 32sylibr 224 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ ∀𝑦𝐴 𝑦𝐵) → 𝐴 ⊆ (0...𝐵))
34 ssfi 8140 . . . . . . . . . 10 (((0...𝐵) ∈ Fin ∧ 𝐴 ⊆ (0...𝐵)) → 𝐴 ∈ Fin)
3519, 33, 34sylancr 694 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ ∀𝑦𝐴 𝑦𝐵) → 𝐴 ∈ Fin)
3635ex 450 . . . . . . . 8 ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (∀𝑦𝐴 𝑦𝐵𝐴 ∈ Fin))
3718, 36syld 47 . . . . . . 7 ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (∀𝑦𝐴 ¬ 𝐵 < 𝑦𝐴 ∈ Fin))
389, 37syl5 34 . . . . . 6 ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (∀𝑦 ¬ 𝑦 ∈ {𝑥𝐴𝐵 < 𝑥} → 𝐴 ∈ Fin))
391, 38syl5bi 232 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → ({𝑥𝐴𝐵 < 𝑥} = ∅ → 𝐴 ∈ Fin))
4039necon3bd 2804 . . . 4 ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → (¬ 𝐴 ∈ Fin → {𝑥𝐴𝐵 < 𝑥} ≠ ∅))
4140imp 445 . . 3 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ 𝐵 ∈ ℕ) ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) → {𝑥𝐴𝐵 < 𝑥} ≠ ∅)
4241an32s 845 . 2 (((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin) ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → {𝑥𝐴𝐵 < 𝑥} ≠ ∅)
43423impa 1256 1 ((𝐴 ⊆ ℕ ∧ ¬ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵 ∈ ℕ) → {𝑥𝐴𝐵 < 𝑥} ≠ ∅)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 384  w3a 1036  wal 1478   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790  wral 2908  {crab 2912  wss 3560  c0 3897   class class class wbr 4623  (class class class)co 6615  Fincfn 7915  cr 9895  0cc0 9896   < clt 10034  cle 10035  cn 10980  0cn0 11252  ...cfz 12284
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-sep 4751  ax-nul 4759  ax-pow 4813  ax-pr 4877  ax-un 6914  ax-cnex 9952  ax-resscn 9953  ax-1cn 9954  ax-icn 9955  ax-addcl 9956  ax-addrcl 9957  ax-mulcl 9958  ax-mulrcl 9959  ax-mulcom 9960  ax-addass 9961  ax-mulass 9962  ax-distr 9963  ax-i2m1 9964  ax-1ne0 9965  ax-1rid 9966  ax-rnegex 9967  ax-rrecex 9968  ax-cnre 9969  ax-pre-lttri 9970  ax-pre-lttrn 9971  ax-pre-ltadd 9972  ax-pre-mulgt0 9973
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-nel 2894  df-ral 2913  df-rex 2914  df-reu 2915  df-rab 2917  df-v 3192  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3898  df-if 4065  df-pw 4138  df-sn 4156  df-pr 4158  df-tp 4160  df-op 4162  df-uni 4410  df-iun 4494  df-br 4624  df-opab 4684  df-mpt 4685  df-tr 4723  df-eprel 4995  df-id 4999  df-po 5005  df-so 5006  df-fr 5043  df-we 5045  df-xp 5090  df-rel 5091  df-cnv 5092  df-co 5093  df-dm 5094  df-rn 5095  df-res 5096  df-ima 5097  df-pred 5649  df-ord 5695  df-on 5696  df-lim 5697  df-suc 5698  df-iota 5820  df-fun 5859  df-fn 5860  df-f 5861  df-f1 5862  df-fo 5863  df-f1o 5864  df-fv 5865  df-riota 6576  df-ov 6618  df-oprab 6619  df-mpt2 6620  df-om 7028  df-1st 7128  df-2nd 7129  df-wrecs 7367  df-recs 7428  df-rdg 7466  df-1o 7520  df-er 7702  df-en 7916  df-dom 7917  df-sdom 7918  df-fin 7919  df-pnf 10036  df-mnf 10037  df-xr 10038  df-ltxr 10039  df-le 10040  df-sub 10228  df-neg 10229  df-nn 10981  df-n0 11253  df-z 11338  df-uz 11648  df-fz 12285
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator