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Theorem dmttrcl 9758
Description: The domain of a transitive closure is the same as the domain of the original class. (Contributed by Scott Fenton, 26-Oct-2024.)
Assertion
Ref Expression
dmttrcl dom t++𝑅 = dom 𝑅

Proof of Theorem dmttrcl
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑓 𝑛 𝑎 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-ttrcl 9745 . . . . 5 t++𝑅 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))}
21dmeqi 5917 . . . 4 dom t++𝑅 = dom {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))}
3 dmopab 5928 . . . 4 dom {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))} = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))}
42, 3eqtri 2762 . . 3 dom t++𝑅 = {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))}
5 simpr2l 1231 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ (𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))) → (𝑓‘∅) = 𝑥)
6 fveq2 6906 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 = ∅ → (𝑓𝑎) = (𝑓‘∅))
7 suceq 6451 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎 = ∅ → suc 𝑎 = suc ∅)
8 df-1o 8504 . . . . . . . . . . . . . 14 1o = suc ∅
97, 8eqtr4di 2792 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑎 = ∅ → suc 𝑎 = 1o)
109fveq2d 6910 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 = ∅ → (𝑓‘suc 𝑎) = (𝑓‘1o))
116, 10breq12d 5160 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = ∅ → ((𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎) ↔ (𝑓‘∅)𝑅(𝑓‘1o)))
12 simpr3 1195 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ (𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))) → ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))
13 eldif 3972 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ↔ (𝑛 ∈ ω ∧ ¬ 𝑛 ∈ 1o))
14 0ex 5312 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ∅ ∈ V
15 nnord 7894 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ ω → Ord 𝑛)
16 ordelsuc 7839 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((∅ ∈ V ∧ Ord 𝑛) → (∅ ∈ 𝑛 ↔ suc ∅ ⊆ 𝑛))
1714, 15, 16sylancr 587 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ ω → (∅ ∈ 𝑛 ↔ suc ∅ ⊆ 𝑛))
188sseq1i 4023 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1o𝑛 ↔ suc ∅ ⊆ 𝑛)
19 1on 8516 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1o ∈ On
2019onordi 6496 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Ord 1o
21 ordtri1 6418 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((Ord 1o ∧ Ord 𝑛) → (1o𝑛 ↔ ¬ 𝑛 ∈ 1o))
2220, 15, 21sylancr 587 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ ω → (1o𝑛 ↔ ¬ 𝑛 ∈ 1o))
2318, 22bitr3id 285 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ ω → (suc ∅ ⊆ 𝑛 ↔ ¬ 𝑛 ∈ 1o))
2417, 23bitr2d 280 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ ω → (¬ 𝑛 ∈ 1o ↔ ∅ ∈ 𝑛))
2524biimpa 476 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ω ∧ ¬ 𝑛 ∈ 1o) → ∅ ∈ 𝑛)
2613, 25sylbi 217 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) → ∅ ∈ 𝑛)
2726adantr 480 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ (𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))) → ∅ ∈ 𝑛)
2811, 12, 27rspcdva 3622 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ (𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))) → (𝑓‘∅)𝑅(𝑓‘1o))
295, 28eqbrtrrd 5171 . . . . . . . . 9 ((𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ (𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))) → 𝑥𝑅(𝑓‘1o))
30 vex 3481 . . . . . . . . . 10 𝑥 ∈ V
31 fvex 6919 . . . . . . . . . 10 (𝑓‘1o) ∈ V
3230, 31breldm 5921 . . . . . . . . 9 (𝑥𝑅(𝑓‘1o) → 𝑥 ∈ dom 𝑅)
3329, 32syl 17 . . . . . . . 8 ((𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ (𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))) → 𝑥 ∈ dom 𝑅)
3433ex 412 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) → ((𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎)) → 𝑥 ∈ dom 𝑅))
3534exlimdv 1930 . . . . . 6 (𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) → (∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎)) → 𝑥 ∈ dom 𝑅))
3635rexlimiv 3145 . . . . 5 (∃𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎)) → 𝑥 ∈ dom 𝑅)
3736exlimiv 1927 . . . 4 (∃𝑦𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎)) → 𝑥 ∈ dom 𝑅)
3837abssi 4079 . . 3 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))} ⊆ dom 𝑅
394, 38eqsstri 4029 . 2 dom t++𝑅 ⊆ dom 𝑅
40 dmresv 6221 . . 3 dom (𝑅 ↾ V) = dom 𝑅
41 relres 6025 . . . . . 6 Rel (𝑅 ↾ V)
42 ssttrcl 9752 . . . . . 6 (Rel (𝑅 ↾ V) → (𝑅 ↾ V) ⊆ t++(𝑅 ↾ V))
4341, 42ax-mp 5 . . . . 5 (𝑅 ↾ V) ⊆ t++(𝑅 ↾ V)
44 ttrclresv 9754 . . . . 5 t++(𝑅 ↾ V) = t++𝑅
4543, 44sseqtri 4031 . . . 4 (𝑅 ↾ V) ⊆ t++𝑅
46 dmss 5915 . . . 4 ((𝑅 ↾ V) ⊆ t++𝑅 → dom (𝑅 ↾ V) ⊆ dom t++𝑅)
4745, 46ax-mp 5 . . 3 dom (𝑅 ↾ V) ⊆ dom t++𝑅
4840, 47eqsstrri 4030 . 2 dom 𝑅 ⊆ dom t++𝑅
4939, 48eqssi 4011 1 dom t++𝑅 = dom 𝑅
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 206  wa 395  w3a 1086   = wceq 1536  wex 1775  wcel 2105  {cab 2711  wral 3058  wrex 3067  Vcvv 3477  cdif 3959  wss 3962  c0 4338   class class class wbr 5147  {copab 5209  dom cdm 5688  cres 5690  Rel wrel 5693  Ord word 6384  suc csuc 6387   Fn wfn 6557  cfv 6562  ωcom 7886  1oc1o 8497  t++cttrcl 9744
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1791  ax-4 1805  ax-5 1907  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2138  ax-11 2154  ax-12 2174  ax-ext 2705  ax-rep 5284  ax-sep 5301  ax-nul 5311  ax-pr 5437  ax-un 7753
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1539  df-fal 1549  df-ex 1776  df-nf 1780  df-sb 2062  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2726  df-clel 2813  df-nfc 2889  df-ne 2938  df-ral 3059  df-rex 3068  df-reu 3378  df-rab 3433  df-v 3479  df-sbc 3791  df-csb 3908  df-dif 3965  df-un 3967  df-in 3969  df-ss 3979  df-pss 3982  df-nul 4339  df-if 4531  df-pw 4606  df-sn 4631  df-pr 4633  df-op 4637  df-uni 4912  df-iun 4997  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5582  df-eprel 5588  df-po 5596  df-so 5597  df-fr 5640  df-we 5642  df-xp 5694  df-rel 5695  df-cnv 5696  df-co 5697  df-dm 5698  df-rn 5699  df-res 5700  df-ima 5701  df-ord 6388  df-on 6389  df-lim 6390  df-suc 6391  df-iota 6515  df-fun 6564  df-fn 6565  df-f 6566  df-f1 6567  df-fo 6568  df-f1o 6569  df-fv 6570  df-om 7887  df-1o 8504  df-ttrcl 9745
This theorem is referenced by:  ttrclexg  9760  ttrclse  9764
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