MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  fictb Structured version   Unicode version

Theorem fictb 8117
Description: A set is countable iff its collection of finite intersections is countable. (Contributed by Jeff Hankins, 24-Aug-2009.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 17-May-2015.)
Assertion
Ref Expression
fictb  |-  ( A  e.  B  ->  ( A  ~<_  om  <->  ( fi `  A )  ~<_  om )
)

Proof of Theorem fictb
Dummy variables  x  f  y  z are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 brdomi 7111 . . . . 5  |-  ( A  ~<_  om  ->  E. f 
f : A -1-1-> om )
21adantl 453 . . . 4  |-  ( ( A  e.  B  /\  A  ~<_  om )  ->  E. f 
f : A -1-1-> om )
3 reldom 7107 . . . . . 6  |-  Rel  ~<_
43brrelex2i 4911 . . . . 5  |-  ( A  ~<_  om  ->  om  e.  _V )
5 omelon2 4849 . . . . . . . . . . 11  |-  ( om  e.  _V  ->  om  e.  On )
65ad2antlr 708 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  om  e.  On )
7 pwexg 4375 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( A  e.  B  ->  ~P A  e.  _V )
87ad2antrr 707 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ~P A  e. 
_V )
9 inex1g 4338 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ~P A  e.  _V  ->  ( ~P A  i^i  Fin )  e.  _V )
108, 9syl 16 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ( ~P A  i^i  Fin )  e.  _V )
11 difss 3466 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/) } ) 
C_  ( ~P A  i^i  Fin )
12 ssdomg 7145 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ~P A  i^i  Fin )  e.  _V  ->  ( ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/)
} )  C_  ( ~P A  i^i  Fin )  ->  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/)
} )  ~<_  ( ~P A  i^i  Fin )
) )
1310, 11, 12ee10 1385 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/) } )  ~<_  ( ~P A  i^i  Fin ) )
14 f1f1orn 5677 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( f : A -1-1-> om  ->  f : A -1-1-onto-> ran  f )
1514adantl 453 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  f : A -1-1-onto-> ran  f )
16 f1opwfi 7402 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( f : A -1-1-onto-> ran  f  ->  (
x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  ( f " x
) ) : ( ~P A  i^i  Fin )
-1-1-onto-> ( ~P ran  f  i^i 
Fin ) )
1715, 16syl 16 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  ( f "
x ) ) : ( ~P A  i^i  Fin ) -1-1-onto-> ( ~P ran  f  i^i  Fin ) )
18 f1oeng 7118 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ~P A  i^i  Fin )  e.  _V  /\  ( x  e.  ( ~P A  i^i  Fin )  |->  ( f " x
) ) : ( ~P A  i^i  Fin )
-1-1-onto-> ( ~P ran  f  i^i 
Fin ) )  -> 
( ~P A  i^i  Fin )  ~~  ( ~P
ran  f  i^i  Fin ) )
1910, 17, 18syl2anc 643 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ( ~P A  i^i  Fin )  ~~  ( ~P ran  f  i^i  Fin ) )
20 pwexg 4375 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( om  e.  _V  ->  ~P om  e.  _V )
2120ad2antlr 708 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ~P om  e.  _V )
22 inex1g 4338 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ~P
om  e.  _V  ->  ( ~P om  i^i  Fin )  e.  _V )
2321, 22syl 16 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ( ~P om  i^i  Fin )  e.  _V )
24 f1f 5631 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( f : A -1-1-> om  ->  f : A --> om )
2524adantl 453 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  f : A --> om )
26 frn 5589 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( f : A --> om  ->  ran  f  C_  om )
2725, 26syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ran  f  C_  om )
28 sspwb 4405 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ran  f  C_  om  <->  ~P ran  f  C_  ~P om )
2927, 28sylib 189 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ~P ran  f  C_ 
~P om )
30 ssrin 3558 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ~P
ran  f  C_  ~P om  ->  ( ~P ran  f  i^i  Fin )  C_  ( ~P om  i^i  Fin ) )
3129, 30syl 16 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ( ~P ran  f  i^i  Fin )  C_  ( ~P om  i^i  Fin ) )
32 ssdomg 7145 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ~P om  i^i  Fin )  e.  _V  ->  ( ( ~P ran  f  i^i  Fin )  C_  ( ~P om  i^i  Fin )  ->  ( ~P ran  f  i^i  Fin )  ~<_  ( ~P
om  i^i  Fin )
) )
3323, 31, 32sylc 58 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ( ~P ran  f  i^i  Fin )  ~<_  ( ~P om  i^i  Fin ) )
34 sneq 3817 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( f  =  z  ->  { f }  =  { z } )
35 pweq 3794 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( f  =  z  ->  ~P f  =  ~P z
)
3634, 35xpeq12d 4895 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( f  =  z  ->  ( { f }  X.  ~P f )  =  ( { z }  X.  ~P z ) )
3736cbviunv 4122 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  U_ f  e.  x  ( {
f }  X.  ~P f )  =  U_ z  e.  x  ( { z }  X.  ~P z )
38 iuneq1 4098 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( x  =  y  ->  U_ z  e.  x  ( {
z }  X.  ~P z )  =  U_ z  e.  y  ( { z }  X.  ~P z ) )
3937, 38syl5eq 2479 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( x  =  y  ->  U_ f  e.  x  ( {
f }  X.  ~P f )  =  U_ z  e.  y  ( { z }  X.  ~P z ) )
4039fveq2d 5724 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( x  =  y  ->  ( card `  U_ f  e.  x  ( { f }  X.  ~P f
) )  =  (
card `  U_ z  e.  y  ( { z }  X.  ~P z
) ) )
4140cbvmptv 4292 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( x  e.  ( ~P om  i^i  Fin )  |->  ( card `  U_ f  e.  x  ( { f }  X.  ~P f ) ) )  =  ( y  e.  ( ~P om  i^i  Fin )  |->  ( card `  U_ z  e.  y  ( {
z }  X.  ~P z ) ) )
4241ackbij1 8110 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  e.  ( ~P om  i^i  Fin )  |->  ( card `  U_ f  e.  x  ( { f }  X.  ~P f ) ) ) : ( ~P om  i^i  Fin ) -1-1-onto-> om
43 f1oeng 7118 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ~P om  i^i  Fin )  e.  _V  /\  ( x  e.  ( ~P om  i^i  Fin )  |->  ( card `  U_ f  e.  x  ( {
f }  X.  ~P f ) ) ) : ( ~P om  i^i  Fin ) -1-1-onto-> om )  ->  ( ~P om  i^i  Fin )  ~~  om )
4423, 42, 43sylancl 644 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ( ~P om  i^i  Fin )  ~~  om )
45 domentr 7158 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ~P ran  f  i^i  Fin )  ~<_  ( ~P
om  i^i  Fin )  /\  ( ~P om  i^i  Fin )  ~~  om )  ->  ( ~P ran  f  i^i  Fin )  ~<_  om )
4633, 44, 45syl2anc 643 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ( ~P ran  f  i^i  Fin )  ~<_  om )
47 endomtr 7157 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( ~P A  i^i  Fin )  ~~  ( ~P
ran  f  i^i  Fin )  /\  ( ~P ran  f  i^i  Fin )  ~<_  om )  ->  ( ~P A  i^i  Fin )  ~<_  om )
4819, 46, 47syl2anc 643 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ( ~P A  i^i  Fin )  ~<_  om )
49 domtr 7152 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/)
} )  ~<_  ( ~P A  i^i  Fin )  /\  ( ~P A  i^i  Fin )  ~<_  om )  ->  (
( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/) } )  ~<_  om )
5013, 48, 49syl2anc 643 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/) } )  ~<_  om )
51 ondomen 7910 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( om  e.  On  /\  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/)
} )  ~<_  om )  ->  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/)
} )  e.  dom  card )
526, 50, 51syl2anc 643 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/) } )  e. 
dom  card )
53 eqid 2435 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  e.  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/) } )  |->  |^| y )  =  ( y  e.  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/) } ) 
|->  |^| y )
5453fifo 7429 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  e.  B  ->  (
y  e.  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/) } ) 
|->  |^| y ) : ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/)
} ) -onto-> ( fi
`  A ) )
5554ad2antrr 707 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ( y  e.  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/)
} )  |->  |^| y
) : ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/) } )
-onto-> ( fi `  A
) )
56 fodomnum 7930 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/) } )  e.  dom  card  -> 
( ( y  e.  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/)
} )  |->  |^| y
) : ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/) } )
-onto-> ( fi `  A
)  ->  ( fi `  A )  ~<_  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/) } ) ) )
5752, 55, 56sylc 58 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ( fi `  A )  ~<_  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/) } ) )
58 domtr 7152 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( fi `  A
)  ~<_  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/) } )  /\  ( ( ~P A  i^i  Fin )  \  { (/)
} )  ~<_  om )  ->  ( fi `  A
)  ~<_  om )
5957, 50, 58syl2anc 643 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  /\  f : A -1-1-> om )  ->  ( fi `  A )  ~<_  om )
6059ex 424 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  -> 
( f : A -1-1-> om 
->  ( fi `  A
)  ~<_  om ) )
6160exlimdv 1646 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  B  /\  om  e.  _V )  -> 
( E. f  f : A -1-1-> om  ->  ( fi `  A )  ~<_  om ) )
624, 61sylan2 461 . . . 4  |-  ( ( A  e.  B  /\  A  ~<_  om )  ->  ( E. f  f : A -1-1-> om  ->  ( fi
`  A )  ~<_  om ) )
632, 62mpd 15 . . 3  |-  ( ( A  e.  B  /\  A  ~<_  om )  ->  ( fi `  A )  ~<_  om )
6463ex 424 . 2  |-  ( A  e.  B  ->  ( A  ~<_  om  ->  ( fi
`  A )  ~<_  om ) )
65 fvex 5734 . . . 4  |-  ( fi
`  A )  e. 
_V
66 ssfii 7416 . . . 4  |-  ( A  e.  B  ->  A  C_  ( fi `  A
) )
67 ssdomg 7145 . . . 4  |-  ( ( fi `  A )  e.  _V  ->  ( A  C_  ( fi `  A )  ->  A  ~<_  ( fi `  A ) ) )
6865, 66, 67mpsyl 61 . . 3  |-  ( A  e.  B  ->  A  ~<_  ( fi `  A ) )
69 domtr 7152 . . . 4  |-  ( ( A  ~<_  ( fi `  A )  /\  ( fi `  A )  ~<_  om )  ->  A  ~<_  om )
7069ex 424 . . 3  |-  ( A  ~<_  ( fi `  A
)  ->  ( ( fi `  A )  ~<_  om 
->  A  ~<_  om )
)
7168, 70syl 16 . 2  |-  ( A  e.  B  ->  (
( fi `  A
)  ~<_  om  ->  A  ~<_  om ) )
7264, 71impbid 184 1  |-  ( A  e.  B  ->  ( A  ~<_  om  <->  ( fi `  A )  ~<_  om )
)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359   E.wex 1550    e. wcel 1725   _Vcvv 2948    \ cdif 3309    i^i cin 3311    C_ wss 3312   (/)c0 3620   ~Pcpw 3791   {csn 3806   |^|cint 4042   U_ciun 4085   class class class wbr 4204    e. cmpt 4258   Oncon0 4573   omcom 4837    X. cxp 4868   dom cdm 4870   ran crn 4871   "cima 4873   -->wf 5442   -1-1->wf1 5443   -onto->wfo 5444   -1-1-onto->wf1o 5445   ` cfv 5446    ~~ cen 7098    ~<_ cdom 7099   Fincfn 7101   ficfi 7407   cardccrd 7814
This theorem is referenced by:  2ndcsb  17504
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1555  ax-5 1566  ax-17 1626  ax-9 1666  ax-8 1687  ax-13 1727  ax-14 1729  ax-6 1744  ax-7 1749  ax-11 1761  ax-12 1950  ax-ext 2416  ax-rep 4312  ax-sep 4322  ax-nul 4330  ax-pow 4369  ax-pr 4395  ax-un 4693
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1328  df-ex 1551  df-nf 1554  df-sb 1659  df-eu 2284  df-mo 2285  df-clab 2422  df-cleq 2428  df-clel 2431  df-nfc 2560  df-ne 2600  df-ral 2702  df-rex 2703  df-reu 2704  df-rmo 2705  df-rab 2706  df-v 2950  df-sbc 3154  df-csb 3244  df-dif 3315  df-un 3317  df-in 3319  df-ss 3326  df-pss 3328  df-nul 3621  df-if 3732  df-pw 3793  df-sn 3812  df-pr 3813  df-tp 3814  df-op 3815  df-uni 4008  df-int 4043  df-iun 4087  df-br 4205  df-opab 4259  df-mpt 4260  df-tr 4295  df-eprel 4486  df-id 4490  df-po 4495  df-so 4496  df-fr 4533  df-se 4534  df-we 4535  df-ord 4576  df-on 4577  df-lim 4578  df-suc 4579  df-om 4838  df-xp 4876  df-rel 4877  df-cnv 4878  df-co 4879  df-dm 4880  df-rn 4881  df-res 4882  df-ima 4883  df-iota 5410  df-fun 5448  df-fn 5449  df-f 5450  df-f1 5451  df-fo 5452  df-f1o 5453  df-fv 5454  df-isom 5455  df-ov 6076  df-oprab 6077  df-mpt2 6078  df-1st 6341  df-2nd 6342  df-riota 6541  df-recs 6625  df-rdg 6660  df-1o 6716  df-2o 6717  df-oadd 6720  df-er 6897  df-map 7012  df-en 7102  df-dom 7103  df-sdom 7104  df-fin 7105  df-fi 7408  df-card 7818  df-acn 7821  df-cda 8040
  Copyright terms: Public domain W3C validator