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Theorem ssfi

Description: A subset of a finite set is finite. Corollary 6G of Enderton p. 138. (Contributed by NM, 24-Jun-1998)

Ref Expression
Assertion ssfi ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝐴 ) → 𝐵 ∈ Fin )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isfi ( 𝐴 ∈ Fin ↔ ∃ 𝑥 ∈ ω 𝐴𝑥 )
2 bren ( 𝐴𝑥 ↔ ∃ 𝑧 𝑧 : 𝐴1-1-onto𝑥 )
3 f1ofo ( 𝑧 : 𝐴1-1-onto𝑥𝑧 : 𝐴onto𝑥 )
4 imassrn ( 𝑧𝐵 ) ⊆ ran 𝑧
5 forn ( 𝑧 : 𝐴onto𝑥 → ran 𝑧 = 𝑥 )
6 4 5 sseqtrid ( 𝑧 : 𝐴onto𝑥 → ( 𝑧𝐵 ) ⊆ 𝑥 )
7 3 6 syl ( 𝑧 : 𝐴1-1-onto𝑥 → ( 𝑧𝐵 ) ⊆ 𝑥 )
8 ssnnfi ( ( 𝑥 ∈ ω ∧ ( 𝑧𝐵 ) ⊆ 𝑥 ) → ( 𝑧𝐵 ) ∈ Fin )
9 isfi ( ( 𝑧𝐵 ) ∈ Fin ↔ ∃ 𝑦 ∈ ω ( 𝑧𝐵 ) ≈ 𝑦 )
10 8 9 sylib ( ( 𝑥 ∈ ω ∧ ( 𝑧𝐵 ) ⊆ 𝑥 ) → ∃ 𝑦 ∈ ω ( 𝑧𝐵 ) ≈ 𝑦 )
11 7 10 sylan2 ( ( 𝑥 ∈ ω ∧ 𝑧 : 𝐴1-1-onto𝑥 ) → ∃ 𝑦 ∈ ω ( 𝑧𝐵 ) ≈ 𝑦 )
12 11 adantrr ( ( 𝑥 ∈ ω ∧ ( 𝑧 : 𝐴1-1-onto𝑥𝐵𝐴 ) ) → ∃ 𝑦 ∈ ω ( 𝑧𝐵 ) ≈ 𝑦 )
13 f1of1 ( 𝑧 : 𝐴1-1-onto𝑥𝑧 : 𝐴1-1𝑥 )
14 f1ores ( ( 𝑧 : 𝐴1-1𝑥𝐵𝐴 ) → ( 𝑧𝐵 ) : 𝐵1-1-onto→ ( 𝑧𝐵 ) )
15 13 14 sylan ( ( 𝑧 : 𝐴1-1-onto𝑥𝐵𝐴 ) → ( 𝑧𝐵 ) : 𝐵1-1-onto→ ( 𝑧𝐵 ) )
16 vex 𝑧 ∈ V
17 16 resex ( 𝑧𝐵 ) ∈ V
18 f1oeq1 ( 𝑥 = ( 𝑧𝐵 ) → ( 𝑥 : 𝐵1-1-onto→ ( 𝑧𝐵 ) ↔ ( 𝑧𝐵 ) : 𝐵1-1-onto→ ( 𝑧𝐵 ) ) )
19 17 18 spcev ( ( 𝑧𝐵 ) : 𝐵1-1-onto→ ( 𝑧𝐵 ) → ∃ 𝑥 𝑥 : 𝐵1-1-onto→ ( 𝑧𝐵 ) )
20 bren ( 𝐵 ≈ ( 𝑧𝐵 ) ↔ ∃ 𝑥 𝑥 : 𝐵1-1-onto→ ( 𝑧𝐵 ) )
21 19 20 sylibr ( ( 𝑧𝐵 ) : 𝐵1-1-onto→ ( 𝑧𝐵 ) → 𝐵 ≈ ( 𝑧𝐵 ) )
22 entr ( ( 𝐵 ≈ ( 𝑧𝐵 ) ∧ ( 𝑧𝐵 ) ≈ 𝑦 ) → 𝐵𝑦 )
23 21 22 sylan ( ( ( 𝑧𝐵 ) : 𝐵1-1-onto→ ( 𝑧𝐵 ) ∧ ( 𝑧𝐵 ) ≈ 𝑦 ) → 𝐵𝑦 )
24 15 23 sylan ( ( ( 𝑧 : 𝐴1-1-onto𝑥𝐵𝐴 ) ∧ ( 𝑧𝐵 ) ≈ 𝑦 ) → 𝐵𝑦 )
25 24 ex ( ( 𝑧 : 𝐴1-1-onto𝑥𝐵𝐴 ) → ( ( 𝑧𝐵 ) ≈ 𝑦𝐵𝑦 ) )
26 25 reximdv ( ( 𝑧 : 𝐴1-1-onto𝑥𝐵𝐴 ) → ( ∃ 𝑦 ∈ ω ( 𝑧𝐵 ) ≈ 𝑦 → ∃ 𝑦 ∈ ω 𝐵𝑦 ) )
27 isfi ( 𝐵 ∈ Fin ↔ ∃ 𝑦 ∈ ω 𝐵𝑦 )
28 26 27 syl6ibr ( ( 𝑧 : 𝐴1-1-onto𝑥𝐵𝐴 ) → ( ∃ 𝑦 ∈ ω ( 𝑧𝐵 ) ≈ 𝑦𝐵 ∈ Fin ) )
29 28 adantl ( ( 𝑥 ∈ ω ∧ ( 𝑧 : 𝐴1-1-onto𝑥𝐵𝐴 ) ) → ( ∃ 𝑦 ∈ ω ( 𝑧𝐵 ) ≈ 𝑦𝐵 ∈ Fin ) )
30 12 29 mpd ( ( 𝑥 ∈ ω ∧ ( 𝑧 : 𝐴1-1-onto𝑥𝐵𝐴 ) ) → 𝐵 ∈ Fin )
31 30 exp32 ( 𝑥 ∈ ω → ( 𝑧 : 𝐴1-1-onto𝑥 → ( 𝐵𝐴𝐵 ∈ Fin ) ) )
32 31 exlimdv ( 𝑥 ∈ ω → ( ∃ 𝑧 𝑧 : 𝐴1-1-onto𝑥 → ( 𝐵𝐴𝐵 ∈ Fin ) ) )
33 2 32 syl5bi ( 𝑥 ∈ ω → ( 𝐴𝑥 → ( 𝐵𝐴𝐵 ∈ Fin ) ) )
34 33 rexlimiv ( ∃ 𝑥 ∈ ω 𝐴𝑥 → ( 𝐵𝐴𝐵 ∈ Fin ) )
35 1 34 sylbi ( 𝐴 ∈ Fin → ( 𝐵𝐴𝐵 ∈ Fin ) )
36 35 imp ( ( 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐵𝐴 ) → 𝐵 ∈ Fin )