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Theorem dmttrcl 9718
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 9705 . . . . 5 t++𝑅 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))}
21dmeqi 5904 . . . 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 5915 . . . 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 2760 . . 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 1232 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ (𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))) → (𝑓‘∅) = 𝑥)
6 fveq2 6891 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 = ∅ → (𝑓𝑎) = (𝑓‘∅))
7 suceq 6430 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑎 = ∅ → suc 𝑎 = suc ∅)
8 df-1o 8468 . . . . . . . . . . . . . 14 1o = suc ∅
97, 8eqtr4di 2790 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑎 = ∅ → suc 𝑎 = 1o)
109fveq2d 6895 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 = ∅ → (𝑓‘suc 𝑎) = (𝑓‘1o))
116, 10breq12d 5161 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = ∅ → ((𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎) ↔ (𝑓‘∅)𝑅(𝑓‘1o)))
12 simpr3 1196 . . . . . . . . . . 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 3958 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ↔ (𝑛 ∈ ω ∧ ¬ 𝑛 ∈ 1o))
14 0ex 5307 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ∅ ∈ V
15 nnord 7865 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ ω → Ord 𝑛)
16 ordelsuc 7810 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((∅ ∈ V ∧ Ord 𝑛) → (∅ ∈ 𝑛 ↔ suc ∅ ⊆ 𝑛))
1714, 15, 16sylancr 587 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ ω → (∅ ∈ 𝑛 ↔ suc ∅ ⊆ 𝑛))
188sseq1i 4010 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (1o𝑛 ↔ suc ∅ ⊆ 𝑛)
19 1on 8480 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1o ∈ On
2019onordi 6475 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Ord 1o
21 ordtri1 6397 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((Ord 1o ∧ Ord 𝑛) → (1o𝑛 ↔ ¬ 𝑛 ∈ 1o))
2220, 15, 21sylancr 587 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑛 ∈ ω → (1o𝑛 ↔ ¬ 𝑛 ∈ 1o))
2318, 22bitr3id 284 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑛 ∈ ω → (suc ∅ ⊆ 𝑛 ↔ ¬ 𝑛 ∈ 1o))
2417, 23bitr2d 279 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑛 ∈ ω → (¬ 𝑛 ∈ 1o ↔ ∅ ∈ 𝑛))
2524biimpa 477 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑛 ∈ ω ∧ ¬ 𝑛 ∈ 1o) → ∅ ∈ 𝑛)
2613, 25sylbi 216 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) → ∅ ∈ 𝑛)
2726adantr 481 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ (𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))) → ∅ ∈ 𝑛)
2811, 12, 27rspcdva 3613 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ (𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))) → (𝑓‘∅)𝑅(𝑓‘1o))
295, 28eqbrtrrd 5172 . . . . . . . . 9 ((𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ (𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))) → 𝑥𝑅(𝑓‘1o))
30 vex 3478 . . . . . . . . . 10 𝑥 ∈ V
31 fvex 6904 . . . . . . . . . 10 (𝑓‘1o) ∈ V
3230, 31breldm 5908 . . . . . . . . 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 413 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) → ((𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎)) → 𝑥 ∈ dom 𝑅))
3534exlimdv 1936 . . . . . 6 (𝑛 ∈ (ω ∖ 1o) → (∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎)) → 𝑥 ∈ dom 𝑅))
3635rexlimiv 3148 . . . . 5 (∃𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎)) → 𝑥 ∈ dom 𝑅)
3736exlimiv 1933 . . . 4 (∃𝑦𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎)) → 𝑥 ∈ dom 𝑅)
3837abssi 4067 . . 3 {𝑥 ∣ ∃𝑦𝑛 ∈ (ω ∖ 1o)∃𝑓(𝑓 Fn suc 𝑛 ∧ ((𝑓‘∅) = 𝑥 ∧ (𝑓𝑛) = 𝑦) ∧ ∀𝑎𝑛 (𝑓𝑎)𝑅(𝑓‘suc 𝑎))} ⊆ dom 𝑅
394, 38eqsstri 4016 . 2 dom t++𝑅 ⊆ dom 𝑅
40 dmresv 6199 . . 3 dom (𝑅 ↾ V) = dom 𝑅
41 relres 6010 . . . . . 6 Rel (𝑅 ↾ V)
42 ssttrcl 9712 . . . . . 6 (Rel (𝑅 ↾ V) → (𝑅 ↾ V) ⊆ t++(𝑅 ↾ V))
4341, 42ax-mp 5 . . . . 5 (𝑅 ↾ V) ⊆ t++(𝑅 ↾ V)
44 ttrclresv 9714 . . . . 5 t++(𝑅 ↾ V) = t++𝑅
4543, 44sseqtri 4018 . . . 4 (𝑅 ↾ V) ⊆ t++𝑅
46 dmss 5902 . . . 4 ((𝑅 ↾ V) ⊆ t++𝑅 → dom (𝑅 ↾ V) ⊆ dom t++𝑅)
4745, 46ax-mp 5 . . 3 dom (𝑅 ↾ V) ⊆ dom t++𝑅
4840, 47eqsstrri 4017 . 2 dom 𝑅 ⊆ dom t++𝑅
4939, 48eqssi 3998 1 dom t++𝑅 = dom 𝑅
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wb 205  wa 396  w3a 1087   = wceq 1541  wex 1781  wcel 2106  {cab 2709  wral 3061  wrex 3070  Vcvv 3474  cdif 3945  wss 3948  c0 4322   class class class wbr 5148  {copab 5210  dom cdm 5676  cres 5678  Rel wrel 5681  Ord word 6363  suc csuc 6366   Fn wfn 6538  cfv 6543  ωcom 7857  1oc1o 8461  t++cttrcl 9704
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pr 5427  ax-un 7727
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-om 7858  df-1o 8468  df-ttrcl 9705
This theorem is referenced by:  ttrclexg  9720  ttrclse  9724
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