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Theorem isf32lem5

Description: Lemma for isfin3-2 . There are infinite decrease points. (Contributed by Stefan O'Rear, 5-Nov-2014)

Ref Expression
Hypotheses isf32lem.a ⊢ φ → F : ω ⟶ 𝒫 G
isf32lem.b ⊢ φ → ∀ x ∈ ω F ⁡ suc ⁡ x ⊆ F ⁡ x
isf32lem.c ⊢ φ → ¬ ⋂ ran ⁡ F ∈ ran ⁡ F
isf32lem.d ⊢ S = y ∈ ω | F ⁡ suc ⁡ y ⊂ F ⁡ y
Assertion isf32lem5 ⊢ φ → ¬ S ∈ Fin

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isf32lem.a ⊢ φ → F : ω ⟶ 𝒫 G
2 isf32lem.b ⊢ φ → ∀ x ∈ ω F ⁡ suc ⁡ x ⊆ F ⁡ x
3 isf32lem.c ⊢ φ → ¬ ⋂ ran ⁡ F ∈ ran ⁡ F
4 isf32lem.d ⊢ S = y ∈ ω | F ⁡ suc ⁡ y ⊂ F ⁡ y
5 1 2 3 isf32lem2 ⊢ φ ∧ a ∈ ω → ∃ b ∈ ω a ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
6 5 ralrimiva ⊢ φ → ∀ a ∈ ω ∃ b ∈ ω a ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
7 4 ssrab3 ⊢ S ⊆ ω
8 nnunifi ⊢ S ⊆ ω ∧ S ∈ Fin → ⋃ S ∈ ω
9 7 8 mpan ⊢ S ∈ Fin → ⋃ S ∈ ω
10 9 adantl ⊢ φ ∧ S ∈ Fin → ⋃ S ∈ ω
11 elssuni ⊢ b ∈ S → b ⊆ ⋃ S
12 nnon ⊢ b ∈ ω → b ∈ On
13 omsson ⊢ ω ⊆ On
14 13 10 sselid ⊢ φ ∧ S ∈ Fin → ⋃ S ∈ On
15 ontri1 ⊢ b ∈ On ∧ ⋃ S ∈ On → b ⊆ ⋃ S ↔ ¬ ⋃ S ∈ b
16 12 14 15 syl2anr ⊢ φ ∧ S ∈ Fin ∧ b ∈ ω → b ⊆ ⋃ S ↔ ¬ ⋃ S ∈ b
17 11 16 imbitrid ⊢ φ ∧ S ∈ Fin ∧ b ∈ ω → b ∈ S → ¬ ⋃ S ∈ b
18 17 con2d ⊢ φ ∧ S ∈ Fin ∧ b ∈ ω → ⋃ S ∈ b → ¬ b ∈ S
19 18 impr ⊢ φ ∧ S ∈ Fin ∧ b ∈ ω ∧ ⋃ S ∈ b → ¬ b ∈ S
20 4 eleq2i ⊢ b ∈ S ↔ b ∈ y ∈ ω | F ⁡ suc ⁡ y ⊂ F ⁡ y
21 19 20 sylnib ⊢ φ ∧ S ∈ Fin ∧ b ∈ ω ∧ ⋃ S ∈ b → ¬ b ∈ y ∈ ω | F ⁡ suc ⁡ y ⊂ F ⁡ y
22 suceq ⊢ y = b → suc ⁡ y = suc ⁡ b
23 22 fveq2d ⊢ y = b → F ⁡ suc ⁡ y = F ⁡ suc ⁡ b
24 fveq2 ⊢ y = b → F ⁡ y = F ⁡ b
25 23 24 psseq12d ⊢ y = b → F ⁡ suc ⁡ y ⊂ F ⁡ y ↔ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
26 25 elrab3 ⊢ b ∈ ω → b ∈ y ∈ ω | F ⁡ suc ⁡ y ⊂ F ⁡ y ↔ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
27 26 ad2antrl ⊢ φ ∧ S ∈ Fin ∧ b ∈ ω ∧ ⋃ S ∈ b → b ∈ y ∈ ω | F ⁡ suc ⁡ y ⊂ F ⁡ y ↔ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
28 21 27 mtbid ⊢ φ ∧ S ∈ Fin ∧ b ∈ ω ∧ ⋃ S ∈ b → ¬ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
29 28 expr ⊢ φ ∧ S ∈ Fin ∧ b ∈ ω → ⋃ S ∈ b → ¬ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
30 imnan ⊢ ⋃ S ∈ b → ¬ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b ↔ ¬ ⋃ S ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
31 29 30 sylib ⊢ φ ∧ S ∈ Fin ∧ b ∈ ω → ¬ ⋃ S ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
32 31 nrexdv ⊢ φ ∧ S ∈ Fin → ¬ ∃ b ∈ ω ⋃ S ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
33 eleq1 ⊢ a = ⋃ S → a ∈ b ↔ ⋃ S ∈ b
34 33 anbi1d ⊢ a = ⋃ S → a ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b ↔ ⋃ S ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
35 34 rexbidv ⊢ a = ⋃ S → ∃ b ∈ ω a ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b ↔ ∃ b ∈ ω ⋃ S ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
36 35 notbid ⊢ a = ⋃ S → ¬ ∃ b ∈ ω a ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b ↔ ¬ ∃ b ∈ ω ⋃ S ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
37 36 rspcev ⊢ ⋃ S ∈ ω ∧ ¬ ∃ b ∈ ω ⋃ S ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b → ∃ a ∈ ω ¬ ∃ b ∈ ω a ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
38 10 32 37 syl2anc ⊢ φ ∧ S ∈ Fin → ∃ a ∈ ω ¬ ∃ b ∈ ω a ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
39 rexnal ⊢ ∃ a ∈ ω ¬ ∃ b ∈ ω a ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b ↔ ¬ ∀ a ∈ ω ∃ b ∈ ω a ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
40 38 39 sylib ⊢ φ ∧ S ∈ Fin → ¬ ∀ a ∈ ω ∃ b ∈ ω a ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
41 40 ex ⊢ φ → S ∈ Fin → ¬ ∀ a ∈ ω ∃ b ∈ ω a ∈ b ∧ F ⁡ suc ⁡ b ⊂ F ⁡ b
42 6 41 mt2d ⊢ φ → ¬ S ∈ Fin