Theorem bj-nntrans 13833

Description: A natural number is a transitive set. (Contributed by BJ, 22-Nov-2019.) (Proof modification is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
bj-nntrans	⊢ (𝐴 ∈ ω → (𝐵 ∈ 𝐴 → 𝐵 ⊆ 𝐴))

Proof of Theorem bj-nntrans

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ral0 3510	. . 3 ⊢ ∀𝑥 ∈ ∅ 𝑥 ⊆ ∅
2		df-suc 4349	. . . . . . 7 ⊢ suc 𝑧 = (𝑧 ∪ {𝑧})
3	2	eleq2i 2233	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ suc 𝑧 ↔ 𝑥 ∈ (𝑧 ∪ {𝑧}))
4		elun 3263	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ (𝑧 ∪ {𝑧}) ↔ (𝑥 ∈ 𝑧 ∨ 𝑥 ∈ {𝑧}))
5		sssucid 4393	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑧 ⊆ suc 𝑧
6		sstr2 3149	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ⊆ 𝑧 → (𝑧 ⊆ suc 𝑧 → 𝑥 ⊆ suc 𝑧))
7	5, 6	mpi 15	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ⊆ 𝑧 → 𝑥 ⊆ suc 𝑧)
8	7	imim2i 12	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑧 → 𝑥 ⊆ 𝑧) → (𝑥 ∈ 𝑧 → 𝑥 ⊆ suc 𝑧))
9		elsni 3594	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑧} → 𝑥 = 𝑧)
10	9, 5	eqsstrdi 3194	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ {𝑧} → 𝑥 ⊆ suc 𝑧)
11	10	a1i 9	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑧 → 𝑥 ⊆ 𝑧) → (𝑥 ∈ {𝑧} → 𝑥 ⊆ suc 𝑧))
12	8, 11	jaod 707	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑧 → 𝑥 ⊆ 𝑧) → ((𝑥 ∈ 𝑧 ∨ 𝑥 ∈ {𝑧}) → 𝑥 ⊆ suc 𝑧))
13	4, 12	syl5bi 151	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑧 → 𝑥 ⊆ 𝑧) → (𝑥 ∈ (𝑧 ∪ {𝑧}) → 𝑥 ⊆ suc 𝑧))
14	3, 13	syl5bi 151	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ 𝑧 → 𝑥 ⊆ 𝑧) → (𝑥 ∈ suc 𝑧 → 𝑥 ⊆ suc 𝑧))
15	14	ralimi2 2526	. . . 4 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝑧 𝑥 ⊆ 𝑧 → ∀𝑥 ∈ suc 𝑧𝑥 ⊆ suc 𝑧)
16	15	rgenw 2521	. . 3 ⊢ ∀𝑧 ∈ ω (∀𝑥 ∈ 𝑧 𝑥 ⊆ 𝑧 → ∀𝑥 ∈ suc 𝑧𝑥 ⊆ suc 𝑧)
17		bdcv 13730	. . . . . 6 ⊢ BOUNDED 𝑦
18	17	bdss 13746	. . . . 5 ⊢ BOUNDED 𝑥 ⊆ 𝑦
19	18	ax-bdal 13700	. . . 4 ⊢ BOUNDED ∀𝑥 ∈ 𝑦 𝑥 ⊆ 𝑦
20		nfv 1516	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑦∀𝑥 ∈ ∅ 𝑥 ⊆ ∅
21		nfv 1516	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑦∀𝑥 ∈ 𝑧 𝑥 ⊆ 𝑧
22		nfv 1516	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑦∀𝑥 ∈ suc 𝑧𝑥 ⊆ suc 𝑧
23		sseq2 3166	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = ∅ → (𝑥 ⊆ 𝑦 ↔ 𝑥 ⊆ ∅))
24	23	raleqbi1dv 2669	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = ∅ → (∀𝑥 ∈ 𝑦 𝑥 ⊆ 𝑦 ↔ ∀𝑥 ∈ ∅ 𝑥 ⊆ ∅))
25	24	biimprd 157	. . . 4 ⊢ (𝑦 = ∅ → (∀𝑥 ∈ ∅ 𝑥 ⊆ ∅ → ∀𝑥 ∈ 𝑦 𝑥 ⊆ 𝑦))
26		sseq2 3166	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝑧 → (𝑥 ⊆ 𝑦 ↔ 𝑥 ⊆ 𝑧))
27	26	raleqbi1dv 2669	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝑧 → (∀𝑥 ∈ 𝑦 𝑥 ⊆ 𝑦 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝑧 𝑥 ⊆ 𝑧))
28	27	biimpd 143	. . . 4 ⊢ (𝑦 = 𝑧 → (∀𝑥 ∈ 𝑦 𝑥 ⊆ 𝑦 → ∀𝑥 ∈ 𝑧 𝑥 ⊆ 𝑧))
29		sseq2 3166	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = suc 𝑧 → (𝑥 ⊆ 𝑦 ↔ 𝑥 ⊆ suc 𝑧))
30	29	raleqbi1dv 2669	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = suc 𝑧 → (∀𝑥 ∈ 𝑦 𝑥 ⊆ 𝑦 ↔ ∀𝑥 ∈ suc 𝑧𝑥 ⊆ suc 𝑧))
31	30	biimprd 157	. . . 4 ⊢ (𝑦 = suc 𝑧 → (∀𝑥 ∈ suc 𝑧𝑥 ⊆ suc 𝑧 → ∀𝑥 ∈ 𝑦 𝑥 ⊆ 𝑦))
32		nfcv 2308	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑦𝐴
33		nfv 1516	. . . 4 ⊢ Ⅎ𝑦∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ⊆ 𝐴
34		sseq2 3166	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = 𝐴 → (𝑥 ⊆ 𝑦 ↔ 𝑥 ⊆ 𝐴))
35	34	raleqbi1dv 2669	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = 𝐴 → (∀𝑥 ∈ 𝑦 𝑥 ⊆ 𝑦 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ⊆ 𝐴))
36	35	biimpd 143	. . . 4 ⊢ (𝑦 = 𝐴 → (∀𝑥 ∈ 𝑦 𝑥 ⊆ 𝑦 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ⊆ 𝐴))
37	19, 20, 21, 22, 25, 28, 31, 32, 33, 36	bj-bdfindisg 13830	. . 3 ⊢ ((∀𝑥 ∈ ∅ 𝑥 ⊆ ∅ ∧ ∀𝑧 ∈ ω (∀𝑥 ∈ 𝑧 𝑥 ⊆ 𝑧 → ∀𝑥 ∈ suc 𝑧𝑥 ⊆ suc 𝑧)) → (𝐴 ∈ ω → ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ⊆ 𝐴))
38	1, 16, 37	mp2an 423	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ω → ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ⊆ 𝐴)
39		nfv 1516	. . 3 ⊢ Ⅎ𝑥 𝐵 ⊆ 𝐴
40		sseq1 3165	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝐵 → (𝑥 ⊆ 𝐴 ↔ 𝐵 ⊆ 𝐴))
41	39, 40	rspc 2824	. 2 ⊢ (𝐵 ∈ 𝐴 → (∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ⊆ 𝐴 → 𝐵 ⊆ 𝐴))
42	38, 41	syl5com 29	1 ⊢ (𝐴 ∈ ω → (𝐵 ∈ 𝐴 → 𝐵 ⊆ 𝐴))

Syntax hints:   → wi 4   ∨ wo 698   = wceq 1343   ∈ wcel 2136  ∀wral 2444   ∪ cun 3114   ⊆ wss 3116  ∅c0 3409  {csn 3576  suc csuc 4343  ωcom 4567

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-nul 4108  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-bd0 13695  ax-bdor 13698  ax-bdal 13700  ax-bdex 13701  ax-bdeq 13702  ax-bdel 13703  ax-bdsb 13704  ax-bdsep 13766  ax-infvn 13823

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-tru 1346  df-nf 1449  df-sb 1751  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ral 2449  df-rex 2450  df-rab 2453  df-v 2728  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-nul 3410  df-sn 3582  df-pr 3583  df-uni 3790  df-int 3825  df-suc 4349  df-iom 4568  df-bdc 13723  df-bj-ind 13809

This theorem is referenced by:  bj-nntrans2  13834  bj-nnelirr  13835  bj-nnen2lp  13836