Theorem elrtrclrec 44435

Description: Membership in the indexed union of relation exponentiation over the natural numbers (including zero) is equivalent to the existence of at least one number such that the element is a member of that relationship power. (Contributed by RP, 2-Jun-2020.)

Hypothesis

Ref	Expression
rtrclrec.def	⊢ 𝐶 = (𝑟 ∈ V ↦ ∪ 𝑛 ∈ ℕ0 (𝑟↑𝑟𝑛))

Assertion

Ref	Expression
elrtrclrec	⊢ (𝑅 ∈ 𝑉 → (𝑋 ∈ (𝐶‘𝑅) ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝑋 ∈ (𝑅↑𝑟𝑛)))

Distinct variable groups:   𝑛,𝑟,𝐶   𝑅,𝑛,𝑟   𝑛,𝑋

Allowed substitution hints:   𝑉(𝑛, 𝑟)   𝑋(𝑟)

Proof of Theorem elrtrclrec

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nn0ex 12514	. 2 ⊢ ℕ0 ∈ V
2		rtrclrec.def	. . 3 ⊢ 𝐶 = (𝑟 ∈ V ↦ ∪ 𝑛 ∈ ℕ0 (𝑟↑𝑟𝑛))
3	2	eliunov2 44433	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ 𝑉 ∧ ℕ0 ∈ V) → (𝑋 ∈ (𝐶‘𝑅) ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝑋 ∈ (𝑅↑𝑟𝑛)))
4	1, 3	mpan2 703	1 ⊢ (𝑅 ∈ 𝑉 → (𝑋 ∈ (𝐶‘𝑅) ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ0 𝑋 ∈ (𝑅↑𝑟𝑛)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   = wceq 1570   ∈ wcel 2143  ∃wrex 3089  Vcvv 3455  ∪ ciun 4956   ↦ cmpt 5192  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  ℕ₀cn0 12508  ↑_𝑟crelexp 15061

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11160  ax-1cn 11162  ax-addcl 11164

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-ral 3080  df-rex 3090  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-ov 7413  df-om 7859  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-nn 12238  df-n0 12509

This theorem is used by: (None)