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

Theorem rexpen 12506
Description: The real numbers are equinumerous to their own cross product, even though it is not necessarily true that  RR is well-orderable (so we cannot use infxpidm2 7644 directly). (Contributed by NM, 30-Jul-2004.) (Revised by Mario Carneiro, 16-Jun-2013.)
Assertion
Ref Expression
rexpen  |-  ( RR 
X.  RR )  ~~  RR

Proof of Theorem rexpen
StepHypRef Expression
1 rpnnen 12505 . . . . . 6  |-  RR  ~~  ~P NN
2 nnenom 11042 . . . . . . 7  |-  NN  ~~  om
3 pwen 7034 . . . . . . 7  |-  ( NN 
~~  om  ->  ~P NN  ~~ 
~P om )
42, 3ax-mp 8 . . . . . 6  |-  ~P NN  ~~ 
~P om
51, 4entri 6915 . . . . 5  |-  RR  ~~  ~P om
6 omex 7344 . . . . . 6  |-  om  e.  _V
76pw2en 6969 . . . . 5  |-  ~P om  ~~  ( 2o  ^m  om )
85, 7entri 6915 . . . 4  |-  RR  ~~  ( 2o  ^m  om )
9 xpen 7024 . . . 4  |-  ( ( RR  ~~  ( 2o 
^m  om )  /\  RR  ~~  ( 2o  ^m  om ) )  ->  ( RR  X.  RR )  ~~  ( ( 2o  ^m  om )  X.  ( 2o 
^m  om ) ) )
108, 8, 9mp2an 653 . . 3  |-  ( RR 
X.  RR )  ~~  ( ( 2o  ^m  om )  X.  ( 2o 
^m  om ) )
11 2onn 6638 . . . . . . . 8  |-  2o  e.  om
1211elexi 2797 . . . . . . 7  |-  2o  e.  _V
1312, 12, 6xpmapen 7029 . . . . . 6  |-  ( ( 2o  X.  2o )  ^m  om )  ~~  ( ( 2o  ^m  om )  X.  ( 2o 
^m  om ) )
1413ensymi 6911 . . . . 5  |-  ( ( 2o  ^m  om )  X.  ( 2o  ^m  om ) )  ~~  (
( 2o  X.  2o )  ^m  om )
15 ssid 3197 . . . . . . . . . . . . 13  |-  2o  C_  2o
16 ssnnfi 7082 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( 2o  e.  om  /\  2o  C_  2o )  ->  2o  e.  Fin )
1711, 15, 16mp2an 653 . . . . . . . . . . . 12  |-  2o  e.  Fin
18 xpfi 7128 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( 2o  e.  Fin  /\  2o  e.  Fin )  -> 
( 2o  X.  2o )  e.  Fin )
1917, 17, 18mp2an 653 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 2o 
X.  2o )  e. 
Fin
20 isfinite 7353 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( 2o  X.  2o )  e.  Fin  <->  ( 2o  X.  2o )  ~<  om )
2119, 20mpbi 199 . . . . . . . . . 10  |-  ( 2o 
X.  2o )  ~<  om
226canth2 7014 . . . . . . . . . 10  |-  om  ~<  ~P
om
23 sdomtr 6999 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( 2o  X.  2o )  ~<  om  /\  om  ~<  ~P
om )  ->  ( 2o  X.  2o )  ~<  ~P om )
2421, 22, 23mp2an 653 . . . . . . . . 9  |-  ( 2o 
X.  2o )  ~<  ~P om
25 sdomdom 6889 . . . . . . . . 9  |-  ( ( 2o  X.  2o ) 
~<  ~P om  ->  ( 2o  X.  2o )  ~<_  ~P
om )
2624, 25ax-mp 8 . . . . . . . 8  |-  ( 2o 
X.  2o )  ~<_  ~P
om
27 domentr 6920 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( 2o  X.  2o )  ~<_  ~P om  /\  ~P om  ~~  ( 2o  ^m  om ) )  ->  ( 2o  X.  2o )  ~<_  ( 2o  ^m  om )
)
2826, 7, 27mp2an 653 . . . . . . 7  |-  ( 2o 
X.  2o )  ~<_  ( 2o  ^m  om )
29 mapdom1 7026 . . . . . . 7  |-  ( ( 2o  X.  2o )  ~<_  ( 2o  ^m  om )  ->  ( ( 2o 
X.  2o )  ^m  om )  ~<_  ( ( 2o 
^m  om )  ^m  om ) )
3028, 29ax-mp 8 . . . . . 6  |-  ( ( 2o  X.  2o )  ^m  om )  ~<_  ( ( 2o  ^m  om )  ^m  om )
31 mapxpen 7027 . . . . . . . 8  |-  ( ( 2o  e.  om  /\  om  e.  _V  /\  om  e.  _V )  ->  (
( 2o  ^m  om )  ^m  om )  ~~  ( 2o  ^m  ( om  X.  om ) ) )
3211, 6, 6, 31mp3an 1277 . . . . . . 7  |-  ( ( 2o  ^m  om )  ^m  om )  ~~  ( 2o  ^m  ( om  X.  om ) )
3312enref 6894 . . . . . . . 8  |-  2o  ~~  2o
34 xpomen 7643 . . . . . . . 8  |-  ( om 
X.  om )  ~~  om
35 mapen 7025 . . . . . . . 8  |-  ( ( 2o  ~~  2o  /\  ( om  X.  om )  ~~  om )  ->  ( 2o  ^m  ( om  X.  om ) )  ~~  ( 2o  ^m  om ) )
3633, 34, 35mp2an 653 . . . . . . 7  |-  ( 2o 
^m  ( om  X.  om ) )  ~~  ( 2o  ^m  om )
3732, 36entri 6915 . . . . . 6  |-  ( ( 2o  ^m  om )  ^m  om )  ~~  ( 2o  ^m  om )
38 domentr 6920 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( 2o  X.  2o )  ^m  om )  ~<_  ( ( 2o  ^m  om )  ^m  om )  /\  ( ( 2o  ^m  om )  ^m  om )  ~~  ( 2o  ^m  om ) )  ->  (
( 2o  X.  2o )  ^m  om )  ~<_  ( 2o  ^m  om )
)
3930, 37, 38mp2an 653 . . . . 5  |-  ( ( 2o  X.  2o )  ^m  om )  ~<_  ( 2o  ^m  om )
40 endomtr 6919 . . . . 5  |-  ( ( ( ( 2o  ^m  om )  X.  ( 2o 
^m  om ) )  ~~  ( ( 2o  X.  2o )  ^m  om )  /\  ( ( 2o  X.  2o )  ^m  om )  ~<_  ( 2o  ^m  om )
)  ->  ( ( 2o  ^m  om )  X.  ( 2o  ^m  om ) )  ~<_  ( 2o 
^m  om ) )
4114, 39, 40mp2an 653 . . . 4  |-  ( ( 2o  ^m  om )  X.  ( 2o  ^m  om ) )  ~<_  ( 2o 
^m  om )
42 ovex 5883 . . . . . . 7  |-  ( 2o 
^m  om )  e.  _V
43 0ex 4150 . . . . . . 7  |-  (/)  e.  _V
4442, 43xpsnen 6946 . . . . . 6  |-  ( ( 2o  ^m  om )  X.  { (/) } )  ~~  ( 2o  ^m  om )
4544ensymi 6911 . . . . 5  |-  ( 2o 
^m  om )  ~~  (
( 2o  ^m  om )  X.  { (/) } )
46 snfi 6941 . . . . . . . . . 10  |-  { (/) }  e.  Fin
47 isfinite 7353 . . . . . . . . . 10  |-  ( {
(/) }  e.  Fin  <->  { (/)
}  ~<  om )
4846, 47mpbi 199 . . . . . . . . 9  |-  { (/) } 
~<  om
49 sdomtr 6999 . . . . . . . . 9  |-  ( ( { (/) }  ~<  om  /\  om 
~<  ~P om )  ->  { (/) }  ~<  ~P om )
5048, 22, 49mp2an 653 . . . . . . . 8  |-  { (/) } 
~<  ~P om
51 sdomdom 6889 . . . . . . . 8  |-  ( {
(/) }  ~<  ~P om  ->  { (/) }  ~<_  ~P om )
5250, 51ax-mp 8 . . . . . . 7  |-  { (/) }  ~<_  ~P om
53 domentr 6920 . . . . . . 7  |-  ( ( { (/) }  ~<_  ~P om  /\ 
~P om  ~~  ( 2o 
^m  om ) )  ->  { (/) }  ~<_  ( 2o 
^m  om ) )
5452, 7, 53mp2an 653 . . . . . 6  |-  { (/) }  ~<_  ( 2o  ^m  om )
5542xpdom2 6957 . . . . . 6  |-  ( {
(/) }  ~<_  ( 2o  ^m 
om )  ->  (
( 2o  ^m  om )  X.  { (/) } )  ~<_  ( ( 2o  ^m  om )  X.  ( 2o 
^m  om ) ) )
5654, 55ax-mp 8 . . . . 5  |-  ( ( 2o  ^m  om )  X.  { (/) } )  ~<_  ( ( 2o  ^m  om )  X.  ( 2o  ^m  om ) )
57 endomtr 6919 . . . . 5  |-  ( ( ( 2o  ^m  om )  ~~  ( ( 2o 
^m  om )  X.  { (/)
} )  /\  (
( 2o  ^m  om )  X.  { (/) } )  ~<_  ( ( 2o  ^m  om )  X.  ( 2o 
^m  om ) ) )  ->  ( 2o  ^m  om )  ~<_  ( ( 2o 
^m  om )  X.  ( 2o  ^m  om ) ) )
5845, 56, 57mp2an 653 . . . 4  |-  ( 2o 
^m  om )  ~<_  ( ( 2o  ^m  om )  X.  ( 2o  ^m  om ) )
59 sbth 6981 . . . 4  |-  ( ( ( ( 2o  ^m  om )  X.  ( 2o 
^m  om ) )  ~<_  ( 2o  ^m  om )  /\  ( 2o  ^m  om )  ~<_  ( ( 2o 
^m  om )  X.  ( 2o  ^m  om ) ) )  ->  ( ( 2o  ^m  om )  X.  ( 2o  ^m  om ) )  ~~  ( 2o  ^m  om ) )
6041, 58, 59mp2an 653 . . 3  |-  ( ( 2o  ^m  om )  X.  ( 2o  ^m  om ) )  ~~  ( 2o  ^m  om )
6110, 60entri 6915 . 2  |-  ( RR 
X.  RR )  ~~  ( 2o  ^m  om )
6261, 8entr4i 6918 1  |-  ( RR 
X.  RR )  ~~  RR
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    e. wcel 1684   _Vcvv 2788    C_ wss 3152   (/)c0 3455   ~Pcpw 3625   {csn 3640   class class class wbr 4023   omcom 4656    X. cxp 4687  (class class class)co 5858   2oc2o 6473    ^m cmap 6772    ~~ cen 6860    ~<_ cdom 6861    ~< csdm 6862   Fincfn 6863   RRcr 8736   NNcn 9746
This theorem is referenced by:  cpnnen  12507
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-rep 4131  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512  ax-inf2 7342  ax-cnex 8793  ax-resscn 8794  ax-1cn 8795  ax-icn 8796  ax-addcl 8797  ax-addrcl 8798  ax-mulcl 8799  ax-mulrcl 8800  ax-mulcom 8801  ax-addass 8802  ax-mulass 8803  ax-distr 8804  ax-i2m1 8805  ax-1ne0 8806  ax-1rid 8807  ax-rnegex 8808  ax-rrecex 8809  ax-cnre 8810  ax-pre-lttri 8811  ax-pre-lttrn 8812  ax-pre-ltadd 8813  ax-pre-mulgt0 8814  ax-pre-sup 8815
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-nel 2449  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rmo 2551  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-int 3863  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-se 4353  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-isom 5264  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-1st 6122  df-2nd 6123  df-riota 6304  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-1o 6479  df-2o 6480  df-oadd 6483  df-omul 6484  df-er 6660  df-map 6774  df-pm 6775  df-en 6864  df-dom 6865  df-sdom 6866  df-fin 6867  df-sup 7194  df-oi 7225  df-card 7572  df-acn 7575  df-pnf 8869  df-mnf 8870  df-xr 8871  df-ltxr 8872  df-le 8873  df-sub 9039  df-neg 9040  df-div 9424  df-nn 9747  df-2 9804  df-3 9805  df-n0 9966  df-z 10025  df-uz 10231  df-q 10317  df-rp 10355  df-ico 10662  df-icc 10663  df-fz 10783  df-fzo 10871  df-fl 10925  df-seq 11047  df-exp 11105  df-hash 11338  df-cj 11584  df-re 11585  df-im 11586  df-sqr 11720  df-abs 11721  df-limsup 11945  df-clim 11962  df-rlim 11963  df-sum 12159
  Copyright terms: Public domain W3C validator