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Theorem winainflem 9467
Description: A weakly inaccessible cardinal is infinite. (Contributed by Mario Carneiro, 29-May-2014.)
Assertion
Ref Expression
winainflem ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → ω ⊆ 𝐴)
Distinct variable group:   𝑥,𝐴,𝑦

Proof of Theorem winainflem
Dummy variables 𝑤 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nn0suc 7044 . . . 4 (𝐴 ∈ ω → (𝐴 = ∅ ∨ ∃𝑧 ∈ ω 𝐴 = suc 𝑧))
2 simp1 1059 . . . . . 6 ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → 𝐴 ≠ ∅)
32necon2bi 2820 . . . . 5 (𝐴 = ∅ → ¬ (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦))
4 vex 3192 . . . . . . . . . . . 12 𝑧 ∈ V
54sucid 5768 . . . . . . . . . . 11 𝑧 ∈ suc 𝑧
6 eleq2 2687 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 = suc 𝑧 → (𝑧𝐴𝑧 ∈ suc 𝑧))
75, 6mpbiri 248 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = suc 𝑧𝑧𝐴)
87adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧) → 𝑧𝐴)
9 breq1 4621 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑧 → (𝑥𝑦𝑧𝑦))
109rexbidv 3046 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑧 → (∃𝑦𝐴 𝑥𝑦 ↔ ∃𝑦𝐴 𝑧𝑦))
11 breq2 4622 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑤 → (𝑧𝑦𝑧𝑤))
1211cbvrexv 3163 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑦𝐴 𝑧𝑦 ↔ ∃𝑤𝐴 𝑧𝑤)
1310, 12syl6bb 276 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑧 → (∃𝑦𝐴 𝑥𝑦 ↔ ∃𝑤𝐴 𝑧𝑤))
1413rspcv 3294 . . . . . . . . 9 (𝑧𝐴 → (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦 → ∃𝑤𝐴 𝑧𝑤))
158, 14syl 17 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧) → (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦 → ∃𝑤𝐴 𝑧𝑤))
16 eleq2 2687 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 = suc 𝑧 → (𝑤𝐴𝑤 ∈ suc 𝑧))
1716biimpa 501 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 = suc 𝑧𝑤𝐴) → 𝑤 ∈ suc 𝑧)
18173ad2antl2 1222 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → 𝑤 ∈ suc 𝑧)
19 nnon 7025 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧 ∈ ω → 𝑧 ∈ On)
20 suceloni 6967 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧 ∈ On → suc 𝑧 ∈ On)
2119, 20syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 ∈ ω → suc 𝑧 ∈ On)
22 eleq1 2686 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐴 = suc 𝑧 → (𝐴 ∈ On ↔ suc 𝑧 ∈ On))
2322biimparc 504 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((suc 𝑧 ∈ On ∧ 𝐴 = suc 𝑧) → 𝐴 ∈ On)
2421, 23sylan 488 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧) → 𝐴 ∈ On)
25243adant3 1079 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → 𝐴 ∈ On)
26 onelon 5712 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ On ∧ 𝑤𝐴) → 𝑤 ∈ On)
2725, 26sylan 488 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → 𝑤 ∈ On)
28 simpl1 1062 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → 𝑧 ∈ ω)
2928, 19syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → 𝑧 ∈ On)
30 onsssuc 5777 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑤 ∈ On ∧ 𝑧 ∈ On) → (𝑤𝑧𝑤 ∈ suc 𝑧))
3127, 29, 30syl2anc 692 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → (𝑤𝑧𝑤 ∈ suc 𝑧))
3218, 31mpbird 247 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → 𝑤𝑧)
33 ssdomg 7953 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 ∈ V → (𝑤𝑧𝑤𝑧))
344, 32, 33mpsyl 68 . . . . . . . . . . 11 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → 𝑤𝑧)
35 domnsym 8038 . . . . . . . . . . 11 (𝑤𝑧 → ¬ 𝑧𝑤)
3634, 35syl 17 . . . . . . . . . 10 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → ¬ 𝑧𝑤)
3736nrexdv 2996 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → ¬ ∃𝑤𝐴 𝑧𝑤)
38373expia 1264 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧) → (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦 → ¬ ∃𝑤𝐴 𝑧𝑤))
3915, 38pm2.65d 187 . . . . . . 7 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧) → ¬ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦)
4039intn3an3d 1441 . . . . . 6 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧) → ¬ (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦))
4140rexlimiva 3022 . . . . 5 (∃𝑧 ∈ ω 𝐴 = suc 𝑧 → ¬ (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦))
423, 41jaoi 394 . . . 4 ((𝐴 = ∅ ∨ ∃𝑧 ∈ ω 𝐴 = suc 𝑧) → ¬ (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦))
431, 42syl 17 . . 3 (𝐴 ∈ ω → ¬ (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦))
4443con2i 134 . 2 ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → ¬ 𝐴 ∈ ω)
45 ordom 7028 . . 3 Ord ω
46 eloni 5697 . . . 4 (𝐴 ∈ On → Ord 𝐴)
47463ad2ant2 1081 . . 3 ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → Ord 𝐴)
48 ordtri1 5720 . . 3 ((Ord ω ∧ Ord 𝐴) → (ω ⊆ 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 ∈ ω))
4945, 47, 48sylancr 694 . 2 ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → (ω ⊆ 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 ∈ ω))
5044, 49mpbird 247 1 ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → ω ⊆ 𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wo 383  wa 384  w3a 1036   = wceq 1480  wcel 1987  wne 2790  wral 2907  wrex 2908  Vcvv 3189  wss 3559  c0 3896   class class class wbr 4618  Ord word 5686  Oncon0 5687  suc csuc 5689  ωcom 7019  cdom 7905  csdm 7906
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-sep 4746  ax-nul 4754  ax-pow 4808  ax-pr 4872  ax-un 6909
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 2912  df-rex 2913  df-rab 2916  df-v 3191  df-sbc 3422  df-dif 3562  df-un 3564  df-in 3566  df-ss 3573  df-pss 3575  df-nul 3897  df-if 4064  df-pw 4137  df-sn 4154  df-pr 4156  df-tp 4158  df-op 4160  df-uni 4408  df-br 4619  df-opab 4679  df-tr 4718  df-eprel 4990  df-id 4994  df-po 5000  df-so 5001  df-fr 5038  df-we 5040  df-xp 5085  df-rel 5086  df-cnv 5087  df-co 5088  df-dm 5089  df-rn 5090  df-res 5091  df-ima 5092  df-ord 5690  df-on 5691  df-lim 5692  df-suc 5693  df-fun 5854  df-fn 5855  df-f 5856  df-f1 5857  df-fo 5858  df-f1o 5859  df-om 7020  df-er 7694  df-en 7908  df-dom 7909  df-sdom 7910
This theorem is referenced by:  winainf  9468  tskcard  9555  gruina  9592
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