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REAL AND COMPLEX NUMBERS
Cardinality of real and complex number subsets
The reals are uncountable
rpnnen2lem12
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rpnnen2
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Ascii
Unicode
Theorem
rpnnen2lem12
Description:
Lemma for
rpnnen2
.
(Contributed by
Mario Carneiro
, 13-May-2013)
Ref
Expression
Hypothesis
rpnnen2.1
⊢
F
=
x
∈
𝒫
ℕ
⟼
n
∈
ℕ
⟼
if
n
∈
x
1
3
n
0
Assertion
rpnnen2lem12
⊢
𝒫
ℕ
≼
0
1
Proof
Step
Hyp
Ref
Expression
1
rpnnen2.1
⊢
F
=
x
∈
𝒫
ℕ
⟼
n
∈
ℕ
⟼
if
n
∈
x
1
3
n
0
2
ovex
⊢
0
1
∈
V
3
elpwi
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
y
⊆
ℕ
4
nnuz
⊢
ℕ
=
ℤ
≥
1
5
4
sumeq1i
⊢
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
=
∑
k
∈
ℤ
≥
1
F
y
k
6
1nn
⊢
1
∈
ℕ
7
1
rpnnen2lem6
⊢
y
⊆
ℕ
∧
1
∈
ℕ
→
∑
k
∈
ℤ
≥
1
F
y
k
∈
ℝ
8
6
7
mpan2
⊢
y
⊆
ℕ
→
∑
k
∈
ℤ
≥
1
F
y
k
∈
ℝ
9
5
8
eqeltrid
⊢
y
⊆
ℕ
→
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
∈
ℝ
10
3
9
syl
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
∈
ℝ
11
1zzd
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
1
∈
ℤ
12
eqidd
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
k
∈
ℕ
→
F
y
k
=
F
y
k
13
1
rpnnen2lem2
⊢
y
⊆
ℕ
→
F
y
:
ℕ
⟶
ℝ
14
3
13
syl
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
F
y
:
ℕ
⟶
ℝ
15
14
ffvelcdmda
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
k
∈
ℕ
→
F
y
k
∈
ℝ
16
1
rpnnen2lem5
⊢
y
⊆
ℕ
∧
1
∈
ℕ
→
seq
1
+
F
y
∈
dom
⇝
17
3
6
16
sylancl
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
seq
1
+
F
y
∈
dom
⇝
18
ssid
⊢
ℕ
⊆
ℕ
19
1
rpnnen2lem4
⊢
y
⊆
ℕ
∧
ℕ
⊆
ℕ
∧
k
∈
ℕ
→
0
≤
F
y
k
∧
F
y
k
≤
F
ℕ
k
20
18
19
mp3an2
⊢
y
⊆
ℕ
∧
k
∈
ℕ
→
0
≤
F
y
k
∧
F
y
k
≤
F
ℕ
k
21
20
simpld
⊢
y
⊆
ℕ
∧
k
∈
ℕ
→
0
≤
F
y
k
22
3
21
sylan
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
k
∈
ℕ
→
0
≤
F
y
k
23
4
11
12
15
17
22
isumge0
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
0
≤
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
24
halfre
⊢
1
2
∈
ℝ
25
24
a1i
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
1
2
∈
ℝ
26
1re
⊢
1
∈
ℝ
27
26
a1i
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
1
∈
ℝ
28
1
rpnnen2lem7
⊢
y
⊆
ℕ
∧
ℕ
⊆
ℕ
∧
1
∈
ℕ
→
∑
k
∈
ℤ
≥
1
F
y
k
≤
∑
k
∈
ℤ
≥
1
F
ℕ
k
29
18
6
28
mp3an23
⊢
y
⊆
ℕ
→
∑
k
∈
ℤ
≥
1
F
y
k
≤
∑
k
∈
ℤ
≥
1
F
ℕ
k
30
3
29
syl
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
∑
k
∈
ℤ
≥
1
F
y
k
≤
∑
k
∈
ℤ
≥
1
F
ℕ
k
31
eqid
⊢
ℤ
≥
1
=
ℤ
≥
1
32
eqidd
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
k
∈
ℤ
≥
1
→
F
ℕ
k
=
F
ℕ
k
33
elnnuz
⊢
k
∈
ℕ
↔
k
∈
ℤ
≥
1
34
1
rpnnen2lem2
⊢
ℕ
⊆
ℕ
→
F
ℕ
:
ℕ
⟶
ℝ
35
18
34
ax-mp
⊢
F
ℕ
:
ℕ
⟶
ℝ
36
35
ffvelcdmi
⊢
k
∈
ℕ
→
F
ℕ
k
∈
ℝ
37
36
recnd
⊢
k
∈
ℕ
→
F
ℕ
k
∈
ℂ
38
33
37
sylbir
⊢
k
∈
ℤ
≥
1
→
F
ℕ
k
∈
ℂ
39
38
adantl
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
k
∈
ℤ
≥
1
→
F
ℕ
k
∈
ℂ
40
1
rpnnen2lem3
⊢
seq
1
+
F
ℕ
⇝
1
2
41
40
a1i
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
seq
1
+
F
ℕ
⇝
1
2
42
31
11
32
39
41
isumclim
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
∑
k
∈
ℤ
≥
1
F
ℕ
k
=
1
2
43
30
42
breqtrd
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
∑
k
∈
ℤ
≥
1
F
y
k
≤
1
2
44
5
43
eqbrtrid
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
≤
1
2
45
halflt1
⊢
1
2
<
1
46
24
26
45
ltleii
⊢
1
2
≤
1
47
46
a1i
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
1
2
≤
1
48
10
25
27
44
47
letrd
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
≤
1
49
elicc01
⊢
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
∈
0
1
↔
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
∈
ℝ
∧
0
≤
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
∧
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
≤
1
50
10
23
48
49
syl3anbrc
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
→
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
∈
0
1
51
elpwi
⊢
z
∈
𝒫
ℕ
→
z
⊆
ℕ
52
ssdifss
⊢
y
⊆
ℕ
→
y
∖
z
⊆
ℕ
53
ssdifss
⊢
z
⊆
ℕ
→
z
∖
y
⊆
ℕ
54
unss
⊢
y
∖
z
⊆
ℕ
∧
z
∖
y
⊆
ℕ
↔
y
∖
z
∪
z
∖
y
⊆
ℕ
55
54
biimpi
⊢
y
∖
z
⊆
ℕ
∧
z
∖
y
⊆
ℕ
→
y
∖
z
∪
z
∖
y
⊆
ℕ
56
52
53
55
syl2an
⊢
y
⊆
ℕ
∧
z
⊆
ℕ
→
y
∖
z
∪
z
∖
y
⊆
ℕ
57
3
51
56
syl2an
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
z
∈
𝒫
ℕ
→
y
∖
z
∪
z
∖
y
⊆
ℕ
58
eqss
⊢
y
=
z
↔
y
⊆
z
∧
z
⊆
y
59
ssdif0
⊢
y
⊆
z
↔
y
∖
z
=
∅
60
ssdif0
⊢
z
⊆
y
↔
z
∖
y
=
∅
61
59
60
anbi12i
⊢
y
⊆
z
∧
z
⊆
y
↔
y
∖
z
=
∅
∧
z
∖
y
=
∅
62
un00
⊢
y
∖
z
=
∅
∧
z
∖
y
=
∅
↔
y
∖
z
∪
z
∖
y
=
∅
63
58
61
62
3bitri
⊢
y
=
z
↔
y
∖
z
∪
z
∖
y
=
∅
64
63
necon3bii
⊢
y
≠
z
↔
y
∖
z
∪
z
∖
y
≠
∅
65
64
biimpi
⊢
y
≠
z
→
y
∖
z
∪
z
∖
y
≠
∅
66
nnwo
⊢
y
∖
z
∪
z
∖
y
⊆
ℕ
∧
y
∖
z
∪
z
∖
y
≠
∅
→
∃
m
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
∀
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
m
≤
n
67
57
65
66
syl2an
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
z
∈
𝒫
ℕ
∧
y
≠
z
→
∃
m
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
∀
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
m
≤
n
68
67
ex
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
z
∈
𝒫
ℕ
→
y
≠
z
→
∃
m
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
∀
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
m
≤
n
69
57
sselda
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
z
∈
𝒫
ℕ
∧
m
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
→
m
∈
ℕ
70
df-ral
⊢
∀
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
m
≤
n
↔
∀
n
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
→
m
≤
n
71
con34b
⊢
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
→
m
≤
n
↔
¬
m
≤
n
→
¬
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
72
eldif
⊢
n
∈
y
∖
z
↔
n
∈
y
∧
¬
n
∈
z
73
eldif
⊢
n
∈
z
∖
y
↔
n
∈
z
∧
¬
n
∈
y
74
72
73
orbi12i
⊢
n
∈
y
∖
z
∨
n
∈
z
∖
y
↔
n
∈
y
∧
¬
n
∈
z
∨
n
∈
z
∧
¬
n
∈
y
75
elun
⊢
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
↔
n
∈
y
∖
z
∨
n
∈
z
∖
y
76
xor
⊢
¬
n
∈
y
↔
n
∈
z
↔
n
∈
y
∧
¬
n
∈
z
∨
n
∈
z
∧
¬
n
∈
y
77
74
75
76
3bitr4ri
⊢
¬
n
∈
y
↔
n
∈
z
↔
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
78
77
con1bii
⊢
¬
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
↔
n
∈
y
↔
n
∈
z
79
78
imbi2i
⊢
¬
m
≤
n
→
¬
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
↔
¬
m
≤
n
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
80
71
79
bitri
⊢
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
→
m
≤
n
↔
¬
m
≤
n
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
81
80
albii
⊢
∀
n
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
→
m
≤
n
↔
∀
n
¬
m
≤
n
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
82
70
81
bitri
⊢
∀
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
m
≤
n
↔
∀
n
¬
m
≤
n
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
83
alral
⊢
∀
n
¬
m
≤
n
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
∀
n
∈
ℕ
¬
m
≤
n
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
84
nnre
⊢
n
∈
ℕ
→
n
∈
ℝ
85
nnre
⊢
m
∈
ℕ
→
m
∈
ℝ
86
ltnle
⊢
n
∈
ℝ
∧
m
∈
ℝ
→
n
<
m
↔
¬
m
≤
n
87
84
85
86
syl2anr
⊢
m
∈
ℕ
∧
n
∈
ℕ
→
n
<
m
↔
¬
m
≤
n
88
87
imbi1d
⊢
m
∈
ℕ
∧
n
∈
ℕ
→
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
↔
¬
m
≤
n
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
89
88
ralbidva
⊢
m
∈
ℕ
→
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
↔
∀
n
∈
ℕ
¬
m
≤
n
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
90
83
89
imbitrrid
⊢
m
∈
ℕ
→
∀
n
¬
m
≤
n
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
91
82
90
biimtrid
⊢
m
∈
ℕ
→
∀
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
m
≤
n
→
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
92
69
91
syl
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
z
∈
𝒫
ℕ
∧
m
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
→
∀
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
m
≤
n
→
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
93
92
reximdva
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
z
∈
𝒫
ℕ
→
∃
m
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
∀
n
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
m
≤
n
→
∃
m
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
94
68
93
syld
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
z
∈
𝒫
ℕ
→
y
≠
z
→
∃
m
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
95
rexun
⊢
∃
m
∈
y
∖
z
∪
z
∖
y
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
↔
∃
m
∈
y
∖
z
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
∨
∃
m
∈
z
∖
y
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
96
94
95
imbitrdi
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
z
∈
𝒫
ℕ
→
y
≠
z
→
∃
m
∈
y
∖
z
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
∨
∃
m
∈
z
∖
y
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
97
simpll
⊢
y
⊆
ℕ
∧
z
⊆
ℕ
∧
m
∈
y
∖
z
∧
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
y
⊆
ℕ
98
simplr
⊢
y
⊆
ℕ
∧
z
⊆
ℕ
∧
m
∈
y
∖
z
∧
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
z
⊆
ℕ
99
simprl
⊢
y
⊆
ℕ
∧
z
⊆
ℕ
∧
m
∈
y
∖
z
∧
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
m
∈
y
∖
z
100
simprr
⊢
y
⊆
ℕ
∧
z
⊆
ℕ
∧
m
∈
y
∖
z
∧
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
101
biid
⊢
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
=
∑
k
∈
ℕ
F
z
k
↔
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
=
∑
k
∈
ℕ
F
z
k
102
1
97
98
99
100
101
rpnnen2lem11
⊢
y
⊆
ℕ
∧
z
⊆
ℕ
∧
m
∈
y
∖
z
∧
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
¬
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
=
∑
k
∈
ℕ
F
z
k
103
102
rexlimdvaa
⊢
y
⊆
ℕ
∧
z
⊆
ℕ
→
∃
m
∈
y
∖
z
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
¬
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
=
∑
k
∈
ℕ
F
z
k
104
simplr
⊢
y
⊆
ℕ
∧
z
⊆
ℕ
∧
m
∈
z
∖
y
∧
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
z
⊆
ℕ
105
simpll
⊢
y
⊆
ℕ
∧
z
⊆
ℕ
∧
m
∈
z
∖
y
∧
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
y
⊆
ℕ
106
simprl
⊢
y
⊆
ℕ
∧
z
⊆
ℕ
∧
m
∈
z
∖
y
∧
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
m
∈
z
∖
y
107
simprr
⊢
y
⊆
ℕ
∧
z
⊆
ℕ
∧
m
∈
z
∖
y
∧
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
108
bicom
⊢
n
∈
z
↔
n
∈
y
↔
n
∈
y
↔
n
∈
z
109
108
imbi2i
⊢
n
<
m
→
n
∈
z
↔
n
∈
y
↔
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
110
109
ralbii
⊢
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
z
↔
n
∈
y
↔
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
111
107
110
sylibr
⊢
y
⊆
ℕ
∧
z
⊆
ℕ
∧
m
∈
z
∖
y
∧
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
z
↔
n
∈
y
112
eqcom
⊢
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
=
∑
k
∈
ℕ
F
z
k
↔
∑
k
∈
ℕ
F
z
k
=
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
113
1
104
105
106
111
112
rpnnen2lem11
⊢
y
⊆
ℕ
∧
z
⊆
ℕ
∧
m
∈
z
∖
y
∧
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
¬
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
=
∑
k
∈
ℕ
F
z
k
114
113
rexlimdvaa
⊢
y
⊆
ℕ
∧
z
⊆
ℕ
→
∃
m
∈
z
∖
y
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
¬
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
=
∑
k
∈
ℕ
F
z
k
115
103
114
jaod
⊢
y
⊆
ℕ
∧
z
⊆
ℕ
→
∃
m
∈
y
∖
z
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
∨
∃
m
∈
z
∖
y
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
¬
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
=
∑
k
∈
ℕ
F
z
k
116
3
51
115
syl2an
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
z
∈
𝒫
ℕ
→
∃
m
∈
y
∖
z
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
∨
∃
m
∈
z
∖
y
∀
n
∈
ℕ
n
<
m
→
n
∈
y
↔
n
∈
z
→
¬
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
=
∑
k
∈
ℕ
F
z
k
117
96
116
syld
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
z
∈
𝒫
ℕ
→
y
≠
z
→
¬
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
=
∑
k
∈
ℕ
F
z
k
118
117
necon4ad
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
z
∈
𝒫
ℕ
→
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
=
∑
k
∈
ℕ
F
z
k
→
y
=
z
119
fveq2
⊢
y
=
z
→
F
y
=
F
z
120
119
fveq1d
⊢
y
=
z
→
F
y
k
=
F
z
k
121
120
sumeq2sdv
⊢
y
=
z
→
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
=
∑
k
∈
ℕ
F
z
k
122
118
121
impbid1
⊢
y
∈
𝒫
ℕ
∧
z
∈
𝒫
ℕ
→
∑
k
∈
ℕ
F
y
k
=
∑
k
∈
ℕ
F
z
k
↔
y
=
z
123
50
122
dom2
⊢
0
1
∈
V
→
𝒫
ℕ
≼
0
1
124
2
123
ax-mp
⊢
𝒫
ℕ
≼
0
1