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Theorem r1tskina 9564
 Description: There is a direct relationship between transitive Tarski classes and inaccessible cardinals: the Tarski classes that occur in the cumulative hierarchy are exactly at the strongly inaccessible cardinals. (Contributed by Mario Carneiro, 8-Jun-2013.)
Assertion
Ref Expression
r1tskina (𝐴 ∈ On → ((𝑅1𝐴) ∈ Tarski ↔ (𝐴 = ∅ ∨ 𝐴 ∈ Inacc)))

Proof of Theorem r1tskina
Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-ne 2791 . . . . 5 (𝐴 ≠ ∅ ↔ ¬ 𝐴 = ∅)
2 simplr 791 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) ∧ 𝐴 ≠ ∅) → (𝑅1𝐴) ∈ Tarski)
3 simpll 789 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) ∧ 𝐴 ≠ ∅) → 𝐴 ∈ On)
4 onwf 8653 . . . . . . . . . . . . . . . 16 On ⊆ (𝑅1 “ On)
54sseli 3584 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ On → 𝐴 (𝑅1 “ On))
6 eqid 2621 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (rank‘𝐴) = (rank‘𝐴)
7 rankr1c 8644 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝐴 (𝑅1 “ On) → ((rank‘𝐴) = (rank‘𝐴) ↔ (¬ 𝐴 ∈ (𝑅1‘(rank‘𝐴)) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc (rank‘𝐴)))))
86, 7mpbii 223 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 (𝑅1 “ On) → (¬ 𝐴 ∈ (𝑅1‘(rank‘𝐴)) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc (rank‘𝐴))))
95, 8syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ On → (¬ 𝐴 ∈ (𝑅1‘(rank‘𝐴)) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc (rank‘𝐴))))
109simpld 475 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ On → ¬ 𝐴 ∈ (𝑅1‘(rank‘𝐴)))
11 r1fnon 8590 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 𝑅1 Fn On
12 fndm 5958 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑅1 Fn On → dom 𝑅1 = On)
1311, 12ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . 16 dom 𝑅1 = On
1413eleq2i 2690 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ dom 𝑅1𝐴 ∈ On)
15 rankonid 8652 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 ∈ dom 𝑅1 ↔ (rank‘𝐴) = 𝐴)
1614, 15bitr3i 266 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ On ↔ (rank‘𝐴) = 𝐴)
17 fveq2 6158 . . . . . . . . . . . . . 14 ((rank‘𝐴) = 𝐴 → (𝑅1‘(rank‘𝐴)) = (𝑅1𝐴))
1816, 17sylbi 207 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ On → (𝑅1‘(rank‘𝐴)) = (𝑅1𝐴))
1910, 18neleqtrd 2719 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ On → ¬ 𝐴 ∈ (𝑅1𝐴))
2019adantl 482 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅1𝐴) ∈ Tarski ∧ 𝐴 ∈ On) → ¬ 𝐴 ∈ (𝑅1𝐴))
21 onssr1 8654 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ dom 𝑅1𝐴 ⊆ (𝑅1𝐴))
2214, 21sylbir 225 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ On → 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐴))
23 tsken 9536 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑅1𝐴) ∈ Tarski ∧ 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐴)) → (𝐴 ≈ (𝑅1𝐴) ∨ 𝐴 ∈ (𝑅1𝐴)))
2422, 23sylan2 491 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑅1𝐴) ∈ Tarski ∧ 𝐴 ∈ On) → (𝐴 ≈ (𝑅1𝐴) ∨ 𝐴 ∈ (𝑅1𝐴)))
2524ord 392 . . . . . . . . . . 11 (((𝑅1𝐴) ∈ Tarski ∧ 𝐴 ∈ On) → (¬ 𝐴 ≈ (𝑅1𝐴) → 𝐴 ∈ (𝑅1𝐴)))
2620, 25mt3d 140 . . . . . . . . . 10 (((𝑅1𝐴) ∈ Tarski ∧ 𝐴 ∈ On) → 𝐴 ≈ (𝑅1𝐴))
272, 3, 26syl2anc 692 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) ∧ 𝐴 ≠ ∅) → 𝐴 ≈ (𝑅1𝐴))
28 carden2b 8753 . . . . . . . . 9 (𝐴 ≈ (𝑅1𝐴) → (card‘𝐴) = (card‘(𝑅1𝐴)))
2927, 28syl 17 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) ∧ 𝐴 ≠ ∅) → (card‘𝐴) = (card‘(𝑅1𝐴)))
30 simpl 473 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) → 𝐴 ∈ On)
31 simplr 791 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑅1𝐴) ∈ Tarski)
3222adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) → 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐴))
3332sselda 3588 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴))
34 tsksdom 9538 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑅1𝐴) ∈ Tarski ∧ 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)) → 𝑥 ≺ (𝑅1𝐴))
3531, 33, 34syl2anc 692 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑥 ≺ (𝑅1𝐴))
36 simpll 789 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) ∧ 𝑥𝐴) → 𝐴 ∈ On)
3726ensymd 7967 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑅1𝐴) ∈ Tarski ∧ 𝐴 ∈ On) → (𝑅1𝐴) ≈ 𝐴)
3831, 36, 37syl2anc 692 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) ∧ 𝑥𝐴) → (𝑅1𝐴) ≈ 𝐴)
39 sdomentr 8054 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ≺ (𝑅1𝐴) ∧ (𝑅1𝐴) ≈ 𝐴) → 𝑥𝐴)
4035, 38, 39syl2anc 692 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) ∧ 𝑥𝐴) → 𝑥𝐴)
4140ralrimiva 2962 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) → ∀𝑥𝐴 𝑥𝐴)
42 iscard 8761 . . . . . . . . . 10 ((card‘𝐴) = 𝐴 ↔ (𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴 𝑥𝐴))
4330, 41, 42sylanbrc 697 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) → (card‘𝐴) = 𝐴)
4443adantr 481 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) ∧ 𝐴 ≠ ∅) → (card‘𝐴) = 𝐴)
4529, 44eqtr3d 2657 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) ∧ 𝐴 ≠ ∅) → (card‘(𝑅1𝐴)) = 𝐴)
46 r10 8591 . . . . . . . . . . 11 (𝑅1‘∅) = ∅
47 on0eln0 5749 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ On → (∅ ∈ 𝐴𝐴 ≠ ∅))
4847biimpar 502 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ∅ ∈ 𝐴)
49 r1sdom 8597 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ On ∧ ∅ ∈ 𝐴) → (𝑅1‘∅) ≺ (𝑅1𝐴))
5048, 49syldan 487 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐴 ≠ ∅) → (𝑅1‘∅) ≺ (𝑅1𝐴))
5146, 50syl5eqbrr 4659 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ∅ ≺ (𝑅1𝐴))
52 fvex 6168 . . . . . . . . . . 11 (𝑅1𝐴) ∈ V
53520sdom 8051 . . . . . . . . . 10 (∅ ≺ (𝑅1𝐴) ↔ (𝑅1𝐴) ≠ ∅)
5451, 53sylib 208 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐴 ≠ ∅) → (𝑅1𝐴) ≠ ∅)
5554adantlr 750 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) ∧ 𝐴 ≠ ∅) → (𝑅1𝐴) ≠ ∅)
56 tskcard 9563 . . . . . . . 8 (((𝑅1𝐴) ∈ Tarski ∧ (𝑅1𝐴) ≠ ∅) → (card‘(𝑅1𝐴)) ∈ Inacc)
572, 55, 56syl2anc 692 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) ∧ 𝐴 ≠ ∅) → (card‘(𝑅1𝐴)) ∈ Inacc)
5845, 57eqeltrrd 2699 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) ∧ 𝐴 ≠ ∅) → 𝐴 ∈ Inacc)
5958ex 450 . . . . 5 ((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) → (𝐴 ≠ ∅ → 𝐴 ∈ Inacc))
601, 59syl5bir 233 . . . 4 ((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) → (¬ 𝐴 = ∅ → 𝐴 ∈ Inacc))
6160orrd 393 . . 3 ((𝐴 ∈ On ∧ (𝑅1𝐴) ∈ Tarski) → (𝐴 = ∅ ∨ 𝐴 ∈ Inacc))
6261ex 450 . 2 (𝐴 ∈ On → ((𝑅1𝐴) ∈ Tarski → (𝐴 = ∅ ∨ 𝐴 ∈ Inacc)))
63 fveq2 6158 . . . . 5 (𝐴 = ∅ → (𝑅1𝐴) = (𝑅1‘∅))
6463, 46syl6eq 2671 . . . 4 (𝐴 = ∅ → (𝑅1𝐴) = ∅)
65 0tsk 9537 . . . 4 ∅ ∈ Tarski
6664, 65syl6eqel 2706 . . 3 (𝐴 = ∅ → (𝑅1𝐴) ∈ Tarski)
67 inatsk 9560 . . 3 (𝐴 ∈ Inacc → (𝑅1𝐴) ∈ Tarski)
6866, 67jaoi 394 . 2 ((𝐴 = ∅ ∨ 𝐴 ∈ Inacc) → (𝑅1𝐴) ∈ Tarski)
6962, 68impbid1 215 1 (𝐴 ∈ On → ((𝑅1𝐴) ∈ Tarski ↔ (𝐴 = ∅ ∨ 𝐴 ∈ Inacc)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 196   ∨ wo 383   ∧ wa 384   = wceq 1480   ∈ wcel 1987   ≠ wne 2790  ∀wral 2908   ⊆ wss 3560  ∅c0 3897  ∪ cuni 4409   class class class wbr 4623  dom cdm 5084   “ cima 5087  Oncon0 5692  suc csuc 5694   Fn wfn 5852  ‘cfv 5857   ≈ cen 7912   ≺ csdm 7914  𝑅1cr1 8585  rankcrnk 8586  cardccrd 8721  Inacccina 9465  Tarskictsk 9530 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1719  ax-4 1734  ax-5 1836  ax-6 1885  ax-7 1932  ax-8 1989  ax-9 1996  ax-10 2016  ax-11 2031  ax-12 2044  ax-13 2245  ax-ext 2601  ax-rep 4741  ax-sep 4751  ax-nul 4759  ax-pow 4813  ax-pr 4877  ax-un 6914  ax-inf2 8498  ax-ac2 9245 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1483  df-ex 1702  df-nf 1707  df-sb 1878  df-eu 2473  df-mo 2474  df-clab 2608  df-cleq 2614  df-clel 2617  df-nfc 2750  df-ne 2791  df-ral 2913  df-rex 2914  df-reu 2915  df-rmo 2916  df-rab 2917  df-v 3192  df-sbc 3423  df-csb 3520  df-dif 3563  df-un 3565  df-in 3567  df-ss 3574  df-pss 3576  df-nul 3898  df-if 4065  df-pw 4138  df-sn 4156  df-pr 4158  df-tp 4160  df-op 4162  df-uni 4410  df-int 4448  df-iun 4494  df-iin 4495  df-br 4624  df-opab 4684  df-mpt 4685  df-tr 4723  df-eprel 4995  df-id 4999  df-po 5005  df-so 5006  df-fr 5043  df-se 5044  df-we 5045  df-xp 5090  df-rel 5091  df-cnv 5092  df-co 5093  df-dm 5094  df-rn 5095  df-res 5096  df-ima 5097  df-pred 5649  df-ord 5695  df-on 5696  df-lim 5697  df-suc 5698  df-iota 5820  df-fun 5859  df-fn 5860  df-f 5861  df-f1 5862  df-fo 5863  df-f1o 5864  df-fv 5865  df-isom 5866  df-riota 6576  df-ov 6618  df-oprab 6619  df-mpt2 6620  df-om 7028  df-1st 7128  df-2nd 7129  df-wrecs 7367  df-smo 7403  df-recs 7428  df-rdg 7466  df-1o 7520  df-2o 7521  df-oadd 7524  df-er 7702  df-map 7819  df-ixp 7869  df-en 7916  df-dom 7917  df-sdom 7918  df-fin 7919  df-oi 8375  df-har 8423  df-r1 8587  df-rank 8588  df-card 8725  df-aleph 8726  df-cf 8727  df-acn 8728  df-ac 8899  df-wina 9466  df-ina 9467  df-tsk 9531 This theorem is referenced by: (None)
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