Metamath Proof Explorer


Theorem isf32lem6

Description: Lemma for isfin3-2 . Each K value is nonempty. (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
isf32lem.e ⊢ J = u ∈ ω ⟼ ι v ∈ S | v ∩ S ≈ u
isf32lem.f ⊢ K = w ∈ S ⟼ F ⁡ w ∖ F ⁡ suc ⁡ w ∘ J
Assertion isf32lem6 ⊢ φ ∧ A ∈ ω → K ⁡ A ≠ ∅

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 isf32lem.e ⊢ J = u ∈ ω ⟼ ι v ∈ S | v ∩ S ≈ u
6 isf32lem.f ⊢ K = w ∈ S ⟼ F ⁡ w ∖ F ⁡ suc ⁡ w ∘ J
7 6 fveq1i ⊢ K ⁡ A = w ∈ S ⟼ F ⁡ w ∖ F ⁡ suc ⁡ w ∘ J ⁡ A
8 4 ssrab3 ⊢ S ⊆ ω
9 1 2 3 4 isf32lem5 ⊢ φ → ¬ S ∈ Fin
10 5 fin23lem22 ⊢ S ⊆ ω ∧ ¬ S ∈ Fin → J : ω ⟶ 1-1 onto S
11 8 9 10 sylancr ⊢ φ → J : ω ⟶ 1-1 onto S
12 f1of ⊢ J : ω ⟶ 1-1 onto S → J : ω ⟶ S
13 11 12 syl ⊢ φ → J : ω ⟶ S
14 fvco3 ⊢ J : ω ⟶ S ∧ A ∈ ω → w ∈ S ⟼ F ⁡ w ∖ F ⁡ suc ⁡ w ∘ J ⁡ A = w ∈ S ⟼ F ⁡ w ∖ F ⁡ suc ⁡ w ⁡ J ⁡ A
15 13 14 sylan ⊢ φ ∧ A ∈ ω → w ∈ S ⟼ F ⁡ w ∖ F ⁡ suc ⁡ w ∘ J ⁡ A = w ∈ S ⟼ F ⁡ w ∖ F ⁡ suc ⁡ w ⁡ J ⁡ A
16 9 adantr ⊢ φ ∧ A ∈ ω → ¬ S ∈ Fin
17 8 16 10 sylancr ⊢ φ ∧ A ∈ ω → J : ω ⟶ 1-1 onto S
18 17 12 syl ⊢ φ ∧ A ∈ ω → J : ω ⟶ S
19 ffvelcdm ⊢ J : ω ⟶ S ∧ A ∈ ω → J ⁡ A ∈ S
20 18 19 sylancom ⊢ φ ∧ A ∈ ω → J ⁡ A ∈ S
21 fveq2 ⊢ w = J ⁡ A → F ⁡ w = F ⁡ J ⁡ A
22 suceq ⊢ w = J ⁡ A → suc ⁡ w = suc ⁡ J ⁡ A
23 22 fveq2d ⊢ w = J ⁡ A → F ⁡ suc ⁡ w = F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A
24 21 23 difeq12d ⊢ w = J ⁡ A → F ⁡ w ∖ F ⁡ suc ⁡ w = F ⁡ J ⁡ A ∖ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A
25 eqid ⊢ w ∈ S ⟼ F ⁡ w ∖ F ⁡ suc ⁡ w = w ∈ S ⟼ F ⁡ w ∖ F ⁡ suc ⁡ w
26 fvex ⊢ F ⁡ J ⁡ A ∈ V
27 26 difexi ⊢ F ⁡ J ⁡ A ∖ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A ∈ V
28 24 25 27 fvmpt ⊢ J ⁡ A ∈ S → w ∈ S ⟼ F ⁡ w ∖ F ⁡ suc ⁡ w ⁡ J ⁡ A = F ⁡ J ⁡ A ∖ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A
29 20 28 syl ⊢ φ ∧ A ∈ ω → w ∈ S ⟼ F ⁡ w ∖ F ⁡ suc ⁡ w ⁡ J ⁡ A = F ⁡ J ⁡ A ∖ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A
30 15 29 eqtrd ⊢ φ ∧ A ∈ ω → w ∈ S ⟼ F ⁡ w ∖ F ⁡ suc ⁡ w ∘ J ⁡ A = F ⁡ J ⁡ A ∖ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A
31 7 30 eqtrid ⊢ φ ∧ A ∈ ω → K ⁡ A = F ⁡ J ⁡ A ∖ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A
32 suceq ⊢ y = J ⁡ A → suc ⁡ y = suc ⁡ J ⁡ A
33 32 fveq2d ⊢ y = J ⁡ A → F ⁡ suc ⁡ y = F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A
34 fveq2 ⊢ y = J ⁡ A → F ⁡ y = F ⁡ J ⁡ A
35 33 34 psseq12d ⊢ y = J ⁡ A → F ⁡ suc ⁡ y ⊂ F ⁡ y ↔ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A ⊂ F ⁡ J ⁡ A
36 35 4 elrab2 ⊢ J ⁡ A ∈ S ↔ J ⁡ A ∈ ω ∧ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A ⊂ F ⁡ J ⁡ A
37 36 simprbi ⊢ J ⁡ A ∈ S → F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A ⊂ F ⁡ J ⁡ A
38 20 37 syl ⊢ φ ∧ A ∈ ω → F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A ⊂ F ⁡ J ⁡ A
39 df-pss ⊢ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A ⊂ F ⁡ J ⁡ A ↔ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A ⊆ F ⁡ J ⁡ A ∧ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A ≠ F ⁡ J ⁡ A
40 38 39 sylib ⊢ φ ∧ A ∈ ω → F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A ⊆ F ⁡ J ⁡ A ∧ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A ≠ F ⁡ J ⁡ A
41 pssdifn0 ⊢ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A ⊆ F ⁡ J ⁡ A ∧ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A ≠ F ⁡ J ⁡ A → F ⁡ J ⁡ A ∖ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A ≠ ∅
42 40 41 syl ⊢ φ ∧ A ∈ ω → F ⁡ J ⁡ A ∖ F ⁡ suc ⁡ J ⁡ A ≠ ∅
43 31 42 eqnetrd ⊢ φ ∧ A ∈ ω → K ⁡ A ≠ ∅