Database
ZF (ZERMELO-FRAENKEL) SET THEORY
ZF Set Theory - add the Axiom of Infinity
Eight inequivalent definitions of finite set
enfin2i
Next ⟩
fin23lem24
Metamath Proof Explorer
Ascii
Unicode
Theorem
enfin2i
Description:
II-finiteness is a cardinal property.
(Contributed by
Mario Carneiro
, 18-May-2015)
Ref
Expression
Assertion
enfin2i
⊢
A
≈
B
→
A
∈
Fin
II
→
B
∈
Fin
II
Proof
Step
Hyp
Ref
Expression
1
bren
⊢
A
≈
B
↔
∃
f
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
2
elpwi
⊢
x
∈
𝒫
𝒫
B
→
x
⊆
𝒫
B
3
imauni
⊢
f
⋃
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
=
⋃
z
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
f
z
4
vex
⊢
f
∈
V
5
4
imaex
⊢
f
z
∈
V
6
5
dfiun2
⊢
⋃
z
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
f
z
=
⋃
w
|
∃
z
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
w
=
f
z
7
3
6
eqtri
⊢
f
⋃
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
=
⋃
w
|
∃
z
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
w
=
f
z
8
imaeq2
⊢
y
=
z
→
f
y
=
f
z
9
8
eleq1d
⊢
y
=
z
→
f
y
∈
x
↔
f
z
∈
x
10
9
rexrab
⊢
∃
z
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
w
=
f
z
↔
∃
z
∈
𝒫
A
f
z
∈
x
∧
w
=
f
z
11
eleq1
⊢
w
=
f
z
→
w
∈
x
↔
f
z
∈
x
12
11
biimparc
⊢
f
z
∈
x
∧
w
=
f
z
→
w
∈
x
13
12
rexlimivw
⊢
∃
z
∈
𝒫
A
f
z
∈
x
∧
w
=
f
z
→
w
∈
x
14
cnvimass
⊢
f
-1
w
⊆
dom
f
15
f1odm
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
→
dom
f
=
A
16
15
ad3antrrr
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
w
∈
x
→
dom
f
=
A
17
14
16
sseqtrid
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
w
∈
x
→
f
-1
w
⊆
A
18
4
cnvex
⊢
f
-1
∈
V
19
18
imaex
⊢
f
-1
w
∈
V
20
19
elpw
⊢
f
-1
w
∈
𝒫
A
↔
f
-1
w
⊆
A
21
17
20
sylibr
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
w
∈
x
→
f
-1
w
∈
𝒫
A
22
f1ofo
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
→
f
:
A
⟶
onto
B
23
22
ad3antrrr
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
w
∈
x
→
f
:
A
⟶
onto
B
24
simprl
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
x
⊆
𝒫
B
25
24
sselda
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
w
∈
x
→
w
∈
𝒫
B
26
25
elpwid
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
w
∈
x
→
w
⊆
B
27
foimacnv
⊢
f
:
A
⟶
onto
B
∧
w
⊆
B
→
f
f
-1
w
=
w
28
23
26
27
syl2anc
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
w
∈
x
→
f
f
-1
w
=
w
29
28
eqcomd
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
w
∈
x
→
w
=
f
f
-1
w
30
simpr
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
w
∈
x
→
w
∈
x
31
29
30
eqeltrrd
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
w
∈
x
→
f
f
-1
w
∈
x
32
imaeq2
⊢
z
=
f
-1
w
→
f
z
=
f
f
-1
w
33
32
eleq1d
⊢
z
=
f
-1
w
→
f
z
∈
x
↔
f
f
-1
w
∈
x
34
32
eqeq2d
⊢
z
=
f
-1
w
→
w
=
f
z
↔
w
=
f
f
-1
w
35
33
34
anbi12d
⊢
z
=
f
-1
w
→
f
z
∈
x
∧
w
=
f
z
↔
f
f
-1
w
∈
x
∧
w
=
f
f
-1
w
36
35
rspcev
⊢
f
-1
w
∈
𝒫
A
∧
f
f
-1
w
∈
x
∧
w
=
f
f
-1
w
→
∃
z
∈
𝒫
A
f
z
∈
x
∧
w
=
f
z
37
21
31
29
36
syl12anc
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
w
∈
x
→
∃
z
∈
𝒫
A
f
z
∈
x
∧
w
=
f
z
38
37
ex
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
w
∈
x
→
∃
z
∈
𝒫
A
f
z
∈
x
∧
w
=
f
z
39
13
38
impbid2
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
∃
z
∈
𝒫
A
f
z
∈
x
∧
w
=
f
z
↔
w
∈
x
40
10
39
bitrid
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
∃
z
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
w
=
f
z
↔
w
∈
x
41
40
eqabcdv
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
w
|
∃
z
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
w
=
f
z
=
x
42
41
unieqd
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
⋃
w
|
∃
z
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
w
=
f
z
=
⋃
x
43
7
42
eqtrid
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
f
⋃
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
=
⋃
x
44
simplr
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
A
∈
Fin
II
45
ssrab2
⊢
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
⊆
𝒫
A
46
45
a1i
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
⊆
𝒫
A
47
simprrl
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
x
≠
∅
48
n0
⊢
x
≠
∅
↔
∃
w
w
∈
x
49
47
48
sylib
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
∃
w
w
∈
x
50
imaeq2
⊢
y
=
f
-1
w
→
f
y
=
f
f
-1
w
51
50
eleq1d
⊢
y
=
f
-1
w
→
f
y
∈
x
↔
f
f
-1
w
∈
x
52
51
rspcev
⊢
f
-1
w
∈
𝒫
A
∧
f
f
-1
w
∈
x
→
∃
y
∈
𝒫
A
f
y
∈
x
53
21
31
52
syl2anc
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
w
∈
x
→
∃
y
∈
𝒫
A
f
y
∈
x
54
49
53
exlimddv
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
∃
y
∈
𝒫
A
f
y
∈
x
55
rabn0
⊢
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
≠
∅
↔
∃
y
∈
𝒫
A
f
y
∈
x
56
54
55
sylibr
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
≠
∅
57
9
elrab
⊢
z
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
↔
z
∈
𝒫
A
∧
f
z
∈
x
58
imaeq2
⊢
y
=
w
→
f
y
=
f
w
59
58
eleq1d
⊢
y
=
w
→
f
y
∈
x
↔
f
w
∈
x
60
59
elrab
⊢
w
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
↔
w
∈
𝒫
A
∧
f
w
∈
x
61
57
60
anbi12i
⊢
z
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
∧
w
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
↔
z
∈
𝒫
A
∧
f
z
∈
x
∧
w
∈
𝒫
A
∧
f
w
∈
x
62
simprrr
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
[⊂]
Or
x
63
62
adantr
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
z
∈
𝒫
A
∧
f
z
∈
x
∧
w
∈
𝒫
A
∧
f
w
∈
x
→
[⊂]
Or
x
64
simprlr
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
z
∈
𝒫
A
∧
f
z
∈
x
∧
w
∈
𝒫
A
∧
f
w
∈
x
→
f
z
∈
x
65
simprrr
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
z
∈
𝒫
A
∧
f
z
∈
x
∧
w
∈
𝒫
A
∧
f
w
∈
x
→
f
w
∈
x
66
sorpssi
⊢
[⊂]
Or
x
∧
f
z
∈
x
∧
f
w
∈
x
→
f
z
⊆
f
w
∨
f
w
⊆
f
z
67
63
64
65
66
syl12anc
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
z
∈
𝒫
A
∧
f
z
∈
x
∧
w
∈
𝒫
A
∧
f
w
∈
x
→
f
z
⊆
f
w
∨
f
w
⊆
f
z
68
f1of1
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
→
f
:
A
⟶
1-1
B
69
68
ad3antrrr
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
z
∈
𝒫
A
∧
f
z
∈
x
∧
w
∈
𝒫
A
∧
f
w
∈
x
→
f
:
A
⟶
1-1
B
70
simprll
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
z
∈
𝒫
A
∧
f
z
∈
x
∧
w
∈
𝒫
A
∧
f
w
∈
x
→
z
∈
𝒫
A
71
70
elpwid
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
z
∈
𝒫
A
∧
f
z
∈
x
∧
w
∈
𝒫
A
∧
f
w
∈
x
→
z
⊆
A
72
simprrl
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
z
∈
𝒫
A
∧
f
z
∈
x
∧
w
∈
𝒫
A
∧
f
w
∈
x
→
w
∈
𝒫
A
73
72
elpwid
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
z
∈
𝒫
A
∧
f
z
∈
x
∧
w
∈
𝒫
A
∧
f
w
∈
x
→
w
⊆
A
74
f1imass
⊢
f
:
A
⟶
1-1
B
∧
z
⊆
A
∧
w
⊆
A
→
f
z
⊆
f
w
↔
z
⊆
w
75
69
71
73
74
syl12anc
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
z
∈
𝒫
A
∧
f
z
∈
x
∧
w
∈
𝒫
A
∧
f
w
∈
x
→
f
z
⊆
f
w
↔
z
⊆
w
76
f1imass
⊢
f
:
A
⟶
1-1
B
∧
w
⊆
A
∧
z
⊆
A
→
f
w
⊆
f
z
↔
w
⊆
z
77
69
73
71
76
syl12anc
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
z
∈
𝒫
A
∧
f
z
∈
x
∧
w
∈
𝒫
A
∧
f
w
∈
x
→
f
w
⊆
f
z
↔
w
⊆
z
78
75
77
orbi12d
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
z
∈
𝒫
A
∧
f
z
∈
x
∧
w
∈
𝒫
A
∧
f
w
∈
x
→
f
z
⊆
f
w
∨
f
w
⊆
f
z
↔
z
⊆
w
∨
w
⊆
z
79
67
78
mpbid
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
z
∈
𝒫
A
∧
f
z
∈
x
∧
w
∈
𝒫
A
∧
f
w
∈
x
→
z
⊆
w
∨
w
⊆
z
80
61
79
sylan2b
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
∧
z
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
∧
w
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
→
z
⊆
w
∨
w
⊆
z
81
80
ralrimivva
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
∀
z
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
∀
w
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
z
⊆
w
∨
w
⊆
z
82
sorpss
⊢
[⊂]
Or
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
↔
∀
z
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
∀
w
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
z
⊆
w
∨
w
⊆
z
83
81
82
sylibr
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
[⊂]
Or
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
84
fin2i
⊢
A
∈
Fin
II
∧
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
⊆
𝒫
A
∧
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
→
⋃
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
85
44
46
56
83
84
syl22anc
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
⋃
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
86
imaeq2
⊢
z
=
⋃
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
→
f
z
=
f
⋃
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
87
86
eleq1d
⊢
z
=
⋃
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
→
f
z
∈
x
↔
f
⋃
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
∈
x
88
9
cbvrabv
⊢
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
=
z
∈
𝒫
A
|
f
z
∈
x
89
87
88
elrab2
⊢
⋃
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
↔
⋃
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
∈
𝒫
A
∧
f
⋃
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
∈
x
90
89
simprbi
⊢
⋃
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
∈
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
→
f
⋃
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
∈
x
91
85
90
syl
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
f
⋃
y
∈
𝒫
A
|
f
y
∈
x
∈
x
92
43
91
eqeltrrd
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
∧
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
⋃
x
∈
x
93
92
expr
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
⊆
𝒫
B
→
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
⋃
x
∈
x
94
2
93
sylan2
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
∧
x
∈
𝒫
𝒫
B
→
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
⋃
x
∈
x
95
94
ralrimiva
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
∧
A
∈
Fin
II
→
∀
x
∈
𝒫
𝒫
B
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
⋃
x
∈
x
96
95
ex
⊢
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
→
A
∈
Fin
II
→
∀
x
∈
𝒫
𝒫
B
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
⋃
x
∈
x
97
96
exlimiv
⊢
∃
f
f
:
A
⟶
1-1 onto
B
→
A
∈
Fin
II
→
∀
x
∈
𝒫
𝒫
B
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
⋃
x
∈
x
98
1
97
sylbi
⊢
A
≈
B
→
A
∈
Fin
II
→
∀
x
∈
𝒫
𝒫
B
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
⋃
x
∈
x
99
relen
⊢
Rel
≈
100
99
brrelex2i
⊢
A
≈
B
→
B
∈
V
101
isfin2
⊢
B
∈
V
→
B
∈
Fin
II
↔
∀
x
∈
𝒫
𝒫
B
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
⋃
x
∈
x
102
100
101
syl
⊢
A
≈
B
→
B
∈
Fin
II
↔
∀
x
∈
𝒫
𝒫
B
x
≠
∅
∧
[⊂]
Or
x
→
⋃
x
∈
x
103
98
102
sylibrd
⊢
A
≈
B
→
A
∈
Fin
II
→
B
∈
Fin
II