Metamath Proof Explorer


Theorem ex-chn2

Description: Example: sequence <" ZZ NN QQ "> is a valid chain under the equinumerosity relation in universal domain. (Contributed by Ender Ting, 17-Jan-2026)

Ref Expression
Assertion ex-chn2 ⊢ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ∈ Chain V ≈

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 s3cli ⊢ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ∈ Word V
2 zex ⊢ ℤ ∈ V
3 nnex ⊢ ℕ ∈ V
4 qex ⊢ ℚ ∈ V
5 s3fn ⊢ ℤ ∈ V ∧ ℕ ∈ V ∧ ℚ ∈ V → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ Fn 0 1 2
6 2 3 4 5 mp3an ⊢ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ Fn 0 1 2
7 6 fndmi ⊢ dom ⁡ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ = 0 1 2
8 7 difeq1i ⊢ dom ⁡ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ∖ 0 = 0 1 2 ∖ 0
9 tprot ⊢ 0 1 2 = 1 2 0
10 9 difeq1i ⊢ 0 1 2 ∖ 0 = 1 2 0 ∖ 0
11 ax-1ne0 ⊢ 1 ≠ 0
12 2ne0 ⊢ 2 ≠ 0
13 diftpsn3 ⊢ 1 ≠ 0 ∧ 2 ≠ 0 → 1 2 0 ∖ 0 = 1 2
14 11 12 13 mp2an ⊢ 1 2 0 ∖ 0 = 1 2
15 8 10 14 3eqtri ⊢ dom ⁡ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ∖ 0 = 1 2
16 15 eleq2i ⊢ x ∈ dom ⁡ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ∖ 0 ↔ x ∈ 1 2
17 16 biimpi ⊢ x ∈ dom ⁡ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ∖ 0 → x ∈ 1 2
18 elpri ⊢ x ∈ 1 2 → x = 1 ∨ x = 2
19 znnen ⊢ ℤ ≈ ℕ
20 19 a1i ⊢ x = 1 → ℤ ≈ ℕ
21 oveq1 ⊢ x = 1 → x − 1 = 1 − 1
22 1m1e0 ⊢ 1 − 1 = 0
23 21 22 eqtrdi ⊢ x = 1 → x − 1 = 0
24 23 fveq2d ⊢ x = 1 → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x − 1 = ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ 0
25 s3fv0 ⊢ ℤ ∈ V → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ 0 = ℤ
26 2 25 ax-mp ⊢ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ 0 = ℤ
27 24 26 eqtrdi ⊢ x = 1 → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x − 1 = ℤ
28 fveq2 ⊢ x = 1 → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x = ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ 1
29 s3fv1 ⊢ ℕ ∈ V → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ 1 = ℕ
30 3 29 ax-mp ⊢ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ 1 = ℕ
31 28 30 eqtrdi ⊢ x = 1 → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x = ℕ
32 20 27 31 3brtr4d ⊢ x = 1 → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x − 1 ≈ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x
33 qnnen ⊢ ℚ ≈ ℕ
34 33 ensymi ⊢ ℕ ≈ ℚ
35 34 a1i ⊢ x = 2 → ℕ ≈ ℚ
36 oveq1 ⊢ x = 2 → x − 1 = 2 − 1
37 2m1e1 ⊢ 2 − 1 = 1
38 36 37 eqtrdi ⊢ x = 2 → x − 1 = 1
39 38 fveq2d ⊢ x = 2 → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x − 1 = ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ 1
40 39 30 eqtrdi ⊢ x = 2 → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x − 1 = ℕ
41 fveq2 ⊢ x = 2 → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x = ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ 2
42 s3fv2 ⊢ ℚ ∈ V → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ 2 = ℚ
43 4 42 ax-mp ⊢ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ 2 = ℚ
44 41 43 eqtrdi ⊢ x = 2 → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x = ℚ
45 35 40 44 3brtr4d ⊢ x = 2 → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x − 1 ≈ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x
46 32 45 jaoi ⊢ x = 1 ∨ x = 2 → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x − 1 ≈ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x
47 17 18 46 3syl ⊢ x ∈ dom ⁡ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ∖ 0 → ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x − 1 ≈ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x
48 47 rgen ⊢ ∀ x ∈ dom ⁡ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ∖ 0 ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x − 1 ≈ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x
49 ischn ⊢ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ∈ Chain V ≈ ↔ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ∈ Word V ∧ ∀ x ∈ dom ⁡ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ∖ 0 ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x − 1 ≈ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ⁡ x
50 1 48 49 mpbir2an ⊢ ⟨“ ℤ ℕ ℚ ”⟩ ∈ Chain V ≈