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Theorem dmttrcl 9716
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 9703 . . . . 5 t++𝑅 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))}
21dmeqi 5905 . . . 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 5916 . . . 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 2761 . . 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 1233 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ (𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))) → (𝑓‘∅) = 𝑥)
6 fveq2 6892 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 = ∅ → (𝑓𝑎) = (𝑓‘∅))
7 suceq 6431 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎 = ∅ → suc 𝑎 = suc ∅)
8 df-1o 8466 . . . . . . . . . . . . . 14 1o = suc ∅
97, 8eqtr4di 2791 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑎 = ∅ → suc 𝑎 = 1o)
109fveq2d 6896 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 = ∅ → (𝑓‘suc 𝑎) = (𝑓‘1o))
116, 10breq12d 5162 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = ∅ → ((𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎) ↔ (𝑓‘∅)𝑅(𝑓‘1o)))
12 simpr3 1197 . . . . . . . . . . 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 3959 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ↔ (𝑛 ∈ ω ∧ ¬ 𝑛 ∈ 1o))
14 0ex 5308 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ∅ ∈ V
15 nnord 7863 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ ω → Ord 𝑛)
16 ordelsuc 7808 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((∅ ∈ V ∧ Ord 𝑛) → (∅ ∈ 𝑛 ↔ suc ∅ ⊆ 𝑛))
1714, 15, 16sylancr 588 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ ω → (∅ ∈ 𝑛 ↔ suc ∅ ⊆ 𝑛))
188sseq1i 4011 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1o𝑛 ↔ suc ∅ ⊆ 𝑛)
19 1on 8478 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1o ∈ On
2019onordi 6476 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Ord 1o
21 ordtri1 6398 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((Ord 1o ∧ Ord 𝑛) → (1o𝑛 ↔ ¬ 𝑛 ∈ 1o))
2220, 15, 21sylancr 588 . . . . . . . . . . . . . . . 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 478 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ω ∧ ¬ 𝑛 ∈ 1o) → ∅ ∈ 𝑛)
2613, 25sylbi 216 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) → ∅ ∈ 𝑛)
2726adantr 482 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ (𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))) → ∅ ∈ 𝑛)
2811, 12, 27rspcdva 3614 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ (𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))) → (𝑓‘∅)𝑅(𝑓‘1o))
295, 28eqbrtrrd 5173 . . . . . . . . 9 ((𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ (𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))) → 𝑥𝑅(𝑓‘1o))
30 vex 3479 . . . . . . . . . 10 𝑥 ∈ V
31 fvex 6905 . . . . . . . . . 10 (𝑓‘1o) ∈ V
3230, 31breldm 5909 . . . . . . . . 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 414 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) → ((𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎)) → 𝑥 ∈ dom 𝑅))
3534exlimdv 1937 . . . . . 6 (𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) → (∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎)) → 𝑥 ∈ dom 𝑅))
3635rexlimiv 3149 . . . . 5 (∃𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎)) → 𝑥 ∈ dom 𝑅)
3736exlimiv 1934 . . . 4 (∃𝑦𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎)) → 𝑥 ∈ dom 𝑅)
3837abssi 4068 . . 3 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))} ⊆ dom 𝑅
394, 38eqsstri 4017 . 2 dom t++𝑅 ⊆ dom 𝑅
40 dmresv 6200 . . 3 dom (𝑅 ↾ V) = dom 𝑅
41 relres 6011 . . . . . 6 Rel (𝑅 ↾ V)
42 ssttrcl 9710 . . . . . 6 (Rel (𝑅 ↾ V) → (𝑅 ↾ V) ⊆ t++(𝑅 ↾ V))
4341, 42ax-mp 5 . . . . 5 (𝑅 ↾ V) ⊆ t++(𝑅 ↾ V)
44 ttrclresv 9712 . . . . 5 t++(𝑅 ↾ V) = t++𝑅
4543, 44sseqtri 4019 . . . 4 (𝑅 ↾ V) ⊆ t++𝑅
46 dmss 5903 . . . 4 ((𝑅 ↾ V) ⊆ t++𝑅 → dom (𝑅 ↾ V) ⊆ dom t++𝑅)
4745, 46ax-mp 5 . . 3 dom (𝑅 ↾ V) ⊆ dom t++𝑅
4840, 47eqsstrri 4018 . 2 dom 𝑅 ⊆ dom t++𝑅
4939, 48eqssi 3999 1 dom t++𝑅 = dom 𝑅
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 205  wa 397  w3a 1088   = wceq 1542  wex 1782  wcel 2107  {cab 2710  wral 3062  wrex 3071  Vcvv 3475  cdif 3946  wss 3949  c0 4323   class class class wbr 5149  {copab 5211  dom cdm 5677  cres 5679  Rel wrel 5682  Ord word 6364  suc csuc 6367   Fn wfn 6539  cfv 6544  ωcom 7855  1oc1o 8459  t++cttrcl 9702
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pr 5428  ax-un 7725
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-om 7856  df-1o 8466  df-ttrcl 9703
This theorem is referenced by:  ttrclexg  9718  ttrclse  9722
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