Metamath Proof Explorer


Theorem findcard2

Description: Schema for induction on the cardinality of a finite set. The inductive step shows that the result is true if one more element is added to the set. The result is then proven to be true for all finite sets. (Contributed by Jeff Madsen, 8-Jul-2010)

Ref Expression
Hypotheses findcard2.1 x = φ ψ
findcard2.2 x = y φ χ
findcard2.3 x = y z φ θ
findcard2.4 x = A φ τ
findcard2.5 ψ
findcard2.6 y Fin χ θ
Assertion findcard2 A Fin τ

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 findcard2.1 x = φ ψ
2 findcard2.2 x = y φ χ
3 findcard2.3 x = y z φ θ
4 findcard2.4 x = A φ τ
5 findcard2.5 ψ
6 findcard2.6 y Fin χ θ
7 isfi x Fin w ω x w
8 breq2 w = x w x
9 8 imbi1d w = x w φ x φ
10 9 albidv w = x x w φ x x φ
11 breq2 w = v x w x v
12 11 imbi1d w = v x w φ x v φ
13 12 albidv w = v x x w φ x x v φ
14 breq2 w = suc v x w x suc v
15 14 imbi1d w = suc v x w φ x suc v φ
16 15 albidv w = suc v x x w φ x x suc v φ
17 en0 x x =
18 5 1 mpbiri x = φ
19 17 18 sylbi x φ
20 19 ax-gen x x φ
21 nsuceq0 suc v
22 breq1 w = w suc v suc v
23 22 anbi2d w = v ω w suc v v ω suc v
24 peano1 ω
25 peano2 v ω suc v ω
26 nneneq ω suc v ω suc v = suc v
27 24 25 26 sylancr v ω suc v = suc v
28 27 biimpa v ω suc v = suc v
29 28 eqcomd v ω suc v suc v =
30 23 29 syl6bi w = v ω w suc v suc v =
31 30 com12 v ω w suc v w = suc v =
32 31 necon3d v ω w suc v suc v w
33 21 32 mpi v ω w suc v w
34 33 ex v ω w suc v w
35 n0 w z z w
36 dif1en v ω w suc v z w w z v
37 36 3expia v ω w suc v z w w z v
38 snssi z w z w
39 uncom w z z = z w z
40 undif z w z w z = w
41 40 biimpi z w z w z = w
42 39 41 syl5eq z w w z z = w
43 vex w V
44 43 difexi w z V
45 breq1 y = w z y v w z v
46 45 anbi2d y = w z v ω y v v ω w z v
47 uneq1 y = w z y z = w z z
48 47 sbceq1d y = w z [˙ y z / x]˙ φ [˙ w z z / x]˙ φ
49 48 imbi2d y = w z x x v φ [˙ y z / x]˙ φ x x v φ [˙ w z z / x]˙ φ
50 46 49 imbi12d y = w z v ω y v x x v φ [˙ y z / x]˙ φ v ω w z v x x v φ [˙ w z z / x]˙ φ
51 breq1 x = y x v y v
52 51 2 imbi12d x = y x v φ y v χ
53 52 spvv x x v φ y v χ
54 rspe v ω y v v ω y v
55 isfi y Fin v ω y v
56 54 55 sylibr v ω y v y Fin
57 pm2.27 y v y v χ χ
58 57 adantl v ω y v y v χ χ
59 56 58 6 sylsyld v ω y v y v χ θ
60 53 59 syl5 v ω y v x x v φ θ
61 vex y V
62 snex z V
63 61 62 unex y z V
64 63 3 sbcie [˙ y z / x]˙ φ θ
65 60 64 syl6ibr v ω y v x x v φ [˙ y z / x]˙ φ
66 44 50 65 vtocl v ω w z v x x v φ [˙ w z z / x]˙ φ
67 dfsbcq w z z = w [˙ w z z / x]˙ φ [˙w / x]˙ φ
68 67 imbi2d w z z = w x x v φ [˙ w z z / x]˙ φ x x v φ [˙w / x]˙ φ
69 66 68 syl5ib w z z = w v ω w z v x x v φ [˙w / x]˙ φ
70 38 42 69 3syl z w v ω w z v x x v φ [˙w / x]˙ φ
71 70 expd z w v ω w z v x x v φ [˙w / x]˙ φ
72 71 com12 v ω z w w z v x x v φ [˙w / x]˙ φ
73 72 adantr v ω w suc v z w w z v x x v φ [˙w / x]˙ φ
74 37 73 mpdd v ω w suc v z w x x v φ [˙w / x]˙ φ
75 74 exlimdv v ω w suc v z z w x x v φ [˙w / x]˙ φ
76 35 75 syl5bi v ω w suc v w x x v φ [˙w / x]˙ φ
77 76 ex v ω w suc v w x x v φ [˙w / x]˙ φ
78 34 77 mpdd v ω w suc v x x v φ [˙w / x]˙ φ
79 78 com23 v ω x x v φ w suc v [˙w / x]˙ φ
80 79 alrimdv v ω x x v φ w w suc v [˙w / x]˙ φ
81 nfv w x suc v φ
82 nfv x w suc v
83 nfsbc1v x [˙w / x]˙ φ
84 82 83 nfim x w suc v [˙w / x]˙ φ
85 breq1 x = w x suc v w suc v
86 sbceq1a x = w φ [˙w / x]˙ φ
87 85 86 imbi12d x = w x suc v φ w suc v [˙w / x]˙ φ
88 81 84 87 cbvalv1 x x suc v φ w w suc v [˙w / x]˙ φ
89 80 88 syl6ibr v ω x x v φ x x suc v φ
90 10 13 16 20 89 finds1 w ω x x w φ
91 90 19.21bi w ω x w φ
92 91 rexlimiv w ω x w φ
93 7 92 sylbi x Fin φ
94 4 93 vtoclga A Fin τ