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Theorem fineqvac

Description: If the Axiom of Infinity is negated, then the Axiom of Choice becomes redundant. For a shorter proof using ax-rep and ax-pow , see fineqvacALT . (Contributed by BTernaryTau, 21-Sep-2024)

Ref Expression
Assertion fineqvac Fin = V CHOICE

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 vex w V
2 eleq2w2 Fin = V w Fin w V
3 1 2 mpbiri Fin = V w Fin
4 sseq2 x = f x f
5 dmeq x = dom x = dom
6 5 fneq2d x = f Fn dom x f Fn dom
7 4 6 anbi12d x = f x f Fn dom x f f Fn dom
8 7 exbidv x = f f x f Fn dom x f f f Fn dom
9 sseq2 x = y f x f y
10 dmeq x = y dom x = dom y
11 10 fneq2d x = y f Fn dom x f Fn dom y
12 9 11 anbi12d x = y f x f Fn dom x f y f Fn dom y
13 12 exbidv x = y f f x f Fn dom x f f y f Fn dom y
14 sseq2 x = y z f x f y z
15 dmeq x = y z dom x = dom y z
16 15 fneq2d x = y z f Fn dom x f Fn dom y z
17 14 16 anbi12d x = y z f x f Fn dom x f y z f Fn dom y z
18 17 exbidv x = y z f f x f Fn dom x f f y z f Fn dom y z
19 sseq2 x = w f x f w
20 dmeq x = w dom x = dom w
21 20 fneq2d x = w f Fn dom x f Fn dom w
22 19 21 anbi12d x = w f x f Fn dom x f w f Fn dom w
23 22 exbidv x = w f f x f Fn dom x f f w f Fn dom w
24 ssid
25 fun0 Fun
26 funfn Fun Fn dom
27 25 26 mpbi Fn dom
28 0ex V
29 sseq1 f = f
30 fneq1 f = f Fn dom Fn dom
31 29 30 anbi12d f = f f Fn dom Fn dom
32 28 31 spcev Fn dom f f f Fn dom
33 24 27 32 mp2an f f f Fn dom
34 sseq1 f = g f y g y
35 fneq1 f = g f Fn dom y g Fn dom y
36 34 35 anbi12d f = g f y f Fn dom y g y g Fn dom y
37 36 cbvexvw f f y f Fn dom y g g y g Fn dom y
38 ssun3 g y g y z
39 38 ad2antrr g y g Fn dom y dom z = g y z
40 dmun dom y z = dom y dom z
41 uneq2 dom z = dom y dom z = dom y
42 un0 dom y = dom y
43 41 42 eqtrdi dom z = dom y dom z = dom y
44 40 43 syl5eq dom z = dom y z = dom y
45 44 fneq2d dom z = g Fn dom y z g Fn dom y
46 45 biimparc g Fn dom y dom z = g Fn dom y z
47 46 adantll g y g Fn dom y dom z = g Fn dom y z
48 vex g V
49 sseq1 f = g f y z g y z
50 fneq1 f = g f Fn dom y z g Fn dom y z
51 49 50 anbi12d f = g f y z f Fn dom y z g y z g Fn dom y z
52 48 51 spcev g y z g Fn dom y z f f y z f Fn dom y z
53 39 47 52 syl2anc g y g Fn dom y dom z = f f y z f Fn dom y z
54 dmsnn0 z V × V dom z
55 elvv z V × V u v z = u v
56 54 55 bitr3i dom z u v z = u v
57 56 anbi2i g y g Fn dom y dom z g y g Fn dom y u v z = u v
58 19.42vv u v g y g Fn dom y z = u v g y g Fn dom y u v z = u v
59 57 58 bitr4i g y g Fn dom y dom z u v g y g Fn dom y z = u v
60 38 3ad2ant1 g y g Fn dom y z = u v g y z
61 snssi u dom y u dom y
62 ssequn2 u dom y dom y u = dom y
63 61 62 sylib u dom y dom y u = dom y
64 63 fneq2d u dom y g Fn dom y u g Fn dom y
65 64 biimparc g Fn dom y u dom y g Fn dom y u
66 65 3adant2 g Fn dom y z = u v u dom y g Fn dom y u
67 sneq z = u v z = u v
68 67 dmeqd z = u v dom z = dom u v
69 vex v V
70 69 dmsnop dom u v = u
71 68 70 eqtrdi z = u v dom z = u
72 71 uneq2d z = u v dom y dom z = dom y u
73 40 72 syl5eq z = u v dom y z = dom y u
74 73 fneq2d z = u v g Fn dom y z g Fn dom y u
75 74 3ad2ant2 g Fn dom y z = u v u dom y g Fn dom y z g Fn dom y u
76 66 75 mpbird g Fn dom y z = u v u dom y g Fn dom y z
77 76 3expia g Fn dom y z = u v u dom y g Fn dom y z
78 77 3adant1 g y g Fn dom y z = u v u dom y g Fn dom y z
79 60 78 52 syl6an g y g Fn dom y z = u v u dom y f f y z f Fn dom y z
80 67 uneq2d z = u v g z = g u v
81 80 adantl g y z = u v g z = g u v
82 unss1 g y g z y z
83 82 adantr g y z = u v g z y z
84 81 83 eqsstrrd g y z = u v g u v y z
85 84 3adant2 g y g Fn dom y z = u v g u v y z
86 vex u V
87 86 a1i g Fn dom y ¬ u dom y u V
88 69 a1i g Fn dom y ¬ u dom y v V
89 simpl g Fn dom y ¬ u dom y g Fn dom y
90 eqid g u v = g u v
91 eqid dom y u = dom y u
92 simpr g Fn dom y ¬ u dom y ¬ u dom y
93 87 88 89 90 91 92 fnunop g Fn dom y ¬ u dom y g u v Fn dom y u
94 93 ex g Fn dom y ¬ u dom y g u v Fn dom y u
95 94 3ad2ant2 g y g Fn dom y z = u v ¬ u dom y g u v Fn dom y u
96 73 fneq2d z = u v g u v Fn dom y z g u v Fn dom y u
97 96 3ad2ant3 g y g Fn dom y z = u v g u v Fn dom y z g u v Fn dom y u
98 95 97 sylibrd g y g Fn dom y z = u v ¬ u dom y g u v Fn dom y z
99 snex u v V
100 48 99 unex g u v V
101 sseq1 f = g u v f y z g u v y z
102 fneq1 f = g u v f Fn dom y z g u v Fn dom y z
103 101 102 anbi12d f = g u v f y z f Fn dom y z g u v y z g u v Fn dom y z
104 100 103 spcev g u v y z g u v Fn dom y z f f y z f Fn dom y z
105 85 98 104 syl6an g y g Fn dom y z = u v ¬ u dom y f f y z f Fn dom y z
106 79 105 pm2.61d g y g Fn dom y z = u v f f y z f Fn dom y z
107 106 3expa g y g Fn dom y z = u v f f y z f Fn dom y z
108 107 exlimivv u v g y g Fn dom y z = u v f f y z f Fn dom y z
109 59 108 sylbi g y g Fn dom y dom z f f y z f Fn dom y z
110 53 109 pm2.61dane g y g Fn dom y f f y z f Fn dom y z
111 110 exlimiv g g y g Fn dom y f f y z f Fn dom y z
112 37 111 sylbi f f y f Fn dom y f f y z f Fn dom y z
113 112 a1i y Fin f f y f Fn dom y f f y z f Fn dom y z
114 8 13 18 23 33 113 findcard2 w Fin f f w f Fn dom w
115 3 114 syl Fin = V f f w f Fn dom w
116 115 alrimiv Fin = V w f f w f Fn dom w
117 df-ac CHOICE w f f w f Fn dom w
118 116 117 sylibr Fin = V CHOICE