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Theorem fictb

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)

Ref Expression
Assertion fictb A B A ω fi A ω

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 brdomi A ω f f : A 1-1 ω
2 1 adantl A B A ω f f : A 1-1 ω
3 reldom Rel
4 3 brrelex2i A ω ω V
5 omelon2 ω V ω On
6 5 ad2antlr A B ω V f : A 1-1 ω ω On
7 pwexg A B 𝒫 A V
8 7 ad2antrr A B ω V f : A 1-1 ω 𝒫 A V
9 inex1g 𝒫 A V 𝒫 A Fin V
10 8 9 syl A B ω V f : A 1-1 ω 𝒫 A Fin V
11 difss 𝒫 A Fin 𝒫 A Fin
12 ssdomg 𝒫 A Fin V 𝒫 A Fin 𝒫 A Fin 𝒫 A Fin 𝒫 A Fin
13 10 11 12 mpisyl A B ω V f : A 1-1 ω 𝒫 A Fin 𝒫 A Fin
14 f1f1orn f : A 1-1 ω f : A 1-1 onto ran f
15 14 adantl A B ω V f : A 1-1 ω f : A 1-1 onto ran f
16 f1opwfi f : A 1-1 onto ran f x 𝒫 A Fin f x : 𝒫 A Fin 1-1 onto 𝒫 ran f Fin
17 15 16 syl A B ω V f : A 1-1 ω x 𝒫 A Fin f x : 𝒫 A Fin 1-1 onto 𝒫 ran f Fin
18 f1oeng 𝒫 A Fin V x 𝒫 A Fin f x : 𝒫 A Fin 1-1 onto 𝒫 ran f Fin 𝒫 A Fin 𝒫 ran f Fin
19 10 17 18 syl2anc A B ω V f : A 1-1 ω 𝒫 A Fin 𝒫 ran f Fin
20 pwexg ω V 𝒫 ω V
21 20 ad2antlr A B ω V f : A 1-1 ω 𝒫 ω V
22 inex1g 𝒫 ω V 𝒫 ω Fin V
23 21 22 syl A B ω V f : A 1-1 ω 𝒫 ω Fin V
24 f1f f : A 1-1 ω f : A ω
25 24 frnd f : A 1-1 ω ran f ω
26 25 adantl A B ω V f : A 1-1 ω ran f ω
27 26 sspwd A B ω V f : A 1-1 ω 𝒫 ran f 𝒫 ω
28 27 ssrind A B ω V f : A 1-1 ω 𝒫 ran f Fin 𝒫 ω Fin
29 ssdomg 𝒫 ω Fin V 𝒫 ran f Fin 𝒫 ω Fin 𝒫 ran f Fin 𝒫 ω Fin
30 23 28 29 sylc A B ω V f : A 1-1 ω 𝒫 ran f Fin 𝒫 ω Fin
31 sneq f = z f = z
32 pweq f = z 𝒫 f = 𝒫 z
33 31 32 xpeq12d f = z f × 𝒫 f = z × 𝒫 z
34 33 cbviunv f x f × 𝒫 f = z x z × 𝒫 z
35 iuneq1 x = y z x z × 𝒫 z = z y z × 𝒫 z
36 34 35 syl5eq x = y f x f × 𝒫 f = z y z × 𝒫 z
37 36 fveq2d x = y card f x f × 𝒫 f = card z y z × 𝒫 z
38 37 cbvmptv x 𝒫 ω Fin card f x f × 𝒫 f = y 𝒫 ω Fin card z y z × 𝒫 z
39 38 ackbij1 x 𝒫 ω Fin card f x f × 𝒫 f : 𝒫 ω Fin 1-1 onto ω
40 f1oeng 𝒫 ω Fin V x 𝒫 ω Fin card f x f × 𝒫 f : 𝒫 ω Fin 1-1 onto ω 𝒫 ω Fin ω
41 23 39 40 sylancl A B ω V f : A 1-1 ω 𝒫 ω Fin ω
42 domentr 𝒫 ran f Fin 𝒫 ω Fin 𝒫 ω Fin ω 𝒫 ran f Fin ω
43 30 41 42 syl2anc A B ω V f : A 1-1 ω 𝒫 ran f Fin ω
44 endomtr 𝒫 A Fin 𝒫 ran f Fin 𝒫 ran f Fin ω 𝒫 A Fin ω
45 19 43 44 syl2anc A B ω V f : A 1-1 ω 𝒫 A Fin ω
46 domtr 𝒫 A Fin 𝒫 A Fin 𝒫 A Fin ω 𝒫 A Fin ω
47 13 45 46 syl2anc A B ω V f : A 1-1 ω 𝒫 A Fin ω
48 ondomen ω On 𝒫 A Fin ω 𝒫 A Fin dom card
49 6 47 48 syl2anc A B ω V f : A 1-1 ω 𝒫 A Fin dom card
50 eqid y 𝒫 A Fin y = y 𝒫 A Fin y
51 50 fifo A B y 𝒫 A Fin y : 𝒫 A Fin onto fi A
52 51 ad2antrr A B ω V f : A 1-1 ω y 𝒫 A Fin y : 𝒫 A Fin onto fi A
53 fodomnum 𝒫 A Fin dom card y 𝒫 A Fin y : 𝒫 A Fin onto fi A fi A 𝒫 A Fin
54 49 52 53 sylc A B ω V f : A 1-1 ω fi A 𝒫 A Fin
55 domtr fi A 𝒫 A Fin 𝒫 A Fin ω fi A ω
56 54 47 55 syl2anc A B ω V f : A 1-1 ω fi A ω
57 56 ex A B ω V f : A 1-1 ω fi A ω
58 57 exlimdv A B ω V f f : A 1-1 ω fi A ω
59 4 58 sylan2 A B A ω f f : A 1-1 ω fi A ω
60 2 59 mpd A B A ω fi A ω
61 60 ex A B A ω fi A ω
62 fvex fi A V
63 ssfii A B A fi A
64 ssdomg fi A V A fi A A fi A
65 62 63 64 mpsyl A B A fi A
66 domtr A fi A fi A ω A ω
67 66 ex A fi A fi A ω A ω
68 65 67 syl A B fi A ω A ω
69 61 68 impbid A B A ω fi A ω