Theorem limom 4607

Description: Omega is a limit ordinal. Theorem 2.8 of [BellMachover] p. 473. (Contributed by NM, 26-Mar-1995.) (Proof rewritten by Jim Kingdon, 5-Jan-2019.)

Assertion

Ref	Expression
limom	⊢ Lim ω

Proof of Theorem limom

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ordom 4600	. 2 ⊢ Ord ω
2		peano1 4587	. 2 ⊢ ∅ ∈ ω
3		vex 2738	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑥 ∈ V
4	3	sucex 4492	. . . . . . . 8 ⊢ suc 𝑥 ∈ V
5	4	isseti 2743	. . . . . . 7 ⊢ ∃𝑧 𝑧 = suc 𝑥
6		peano2 4588	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 ∈ ω → suc 𝑥 ∈ ω)
7	3	sucid 4411	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑥 ∈ suc 𝑥
8	6, 7	jctil 312	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ω → (𝑥 ∈ suc 𝑥 ∧ suc 𝑥 ∈ ω))
9		eleq2 2239	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 = suc 𝑥 → (𝑥 ∈ 𝑧 ↔ 𝑥 ∈ suc 𝑥))
10		eleq1 2238	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 = suc 𝑥 → (𝑧 ∈ ω ↔ suc 𝑥 ∈ ω))
11	9, 10	anbi12d 473	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 = suc 𝑥 → ((𝑥 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ∈ ω) ↔ (𝑥 ∈ suc 𝑥 ∧ suc 𝑥 ∈ ω)))
12	8, 11	syl5ibr 156	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 = suc 𝑥 → (𝑥 ∈ ω → (𝑥 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ∈ ω)))
13	5, 12	eximii 1600	. . . . . 6 ⊢ ∃𝑧(𝑥 ∈ ω → (𝑥 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ∈ ω))
14	13	19.37aiv 1673	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ω → ∃𝑧(𝑥 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ∈ ω))
15		eluni 3808	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ∪ ω ↔ ∃𝑧(𝑥 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ∈ ω))
16	14, 15	sylibr 134	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ ω → 𝑥 ∈ ∪ ω)
17	16	ssriv 3157	. . 3 ⊢ ω ⊆ ∪ ω
18		orduniss 4419	. . . 4 ⊢ (Ord ω → ∪ ω ⊆ ω)
19	1, 18	ax-mp 5	. . 3 ⊢ ∪ ω ⊆ ω
20	17, 19	eqssi 3169	. 2 ⊢ ω = ∪ ω
21		dflim2 4364	. 2 ⊢ (Lim ω ↔ (Ord ω ∧ ∅ ∈ ω ∧ ω = ∪ ω))
22	1, 2, 20, 21	mpbir3an 1179	1 ⊢ Lim ω

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1353  ∃wex 1490   ∈ wcel 2146   ⊆ wss 3127  ∅c0 3420  ∪ cuni 3805  Ord word 4356  Lim wlim 4358  suc csuc 4359  ωcom 4583

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1445  ax-7 1446  ax-gen 1447  ax-ie1 1491  ax-ie2 1492  ax-8 1502  ax-10 1503  ax-11 1504  ax-i12 1505  ax-bndl 1507  ax-4 1508  ax-17 1524  ax-i9 1528  ax-ial 1532  ax-i5r 1533  ax-13 2148  ax-14 2149  ax-ext 2157  ax-sep 4116  ax-nul 4124  ax-pow 4169  ax-pr 4203  ax-un 4427  ax-iinf 4581

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 980  df-tru 1356  df-nf 1459  df-sb 1761  df-clab 2162  df-cleq 2168  df-clel 2171  df-nfc 2306  df-ral 2458  df-rex 2459  df-v 2737  df-dif 3129  df-un 3131  df-in 3133  df-ss 3140  df-nul 3421  df-pw 3574  df-sn 3595  df-pr 3596  df-uni 3806  df-int 3841  df-tr 4097  df-iord 4360  df-ilim 4363  df-suc 4365  df-iom 4584

This theorem is referenced by:  freccllem  6393  frecfcllem  6395  frecsuclem  6397