Theorem eltrclrec 44520

Description: Membership in the indexed union of relation exponentiation over the natural numbers 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
trclrec.def	⊢ 𝐶 = (𝑟 ∈ V ↦ ∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝑟↑𝑟𝑛))

Assertion

Ref	Expression
eltrclrec	⊢ (𝑅 ∈ 𝑉 → (𝑋 ∈ (𝐶‘𝑅) ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ 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 eltrclrec

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nnex 12263	. 2 ⊢ ℕ ∈ V
2		trclrec.def	. . 3 ⊢ 𝐶 = (𝑟 ∈ V ↦ ∪ 𝑛 ∈ ℕ (𝑟↑𝑟𝑛))
3	2	eliunov2 44519	. 2 ⊢ ((𝑅 ∈ 𝑉 ∧ ℕ ∈ V) → (𝑋 ∈ (𝐶‘𝑅) ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑋 ∈ (𝑅↑𝑟𝑛)))
4	1, 3	mpan2 704	1 ⊢ (𝑅 ∈ 𝑉 → (𝑋 ∈ (𝐶‘𝑅) ↔ ∃𝑛 ∈ ℕ 𝑋 ∈ (𝑅↑𝑟𝑛)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∃wrex 3086  Vcvv 3450  ∪ ciun 4951   ↦ cmpt 5186  ‘cfv 6533  (class class class)co 7413  ℕcn 12257  ↑_𝑟crelexp 15092

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pr 5398  ax-un 7736  ax-cnex 11180  ax-1cn 11182  ax-addcl 11184

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-ov 7416  df-om 7863  df-2nd 7987  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-nn 12258

This theorem is used by: (None)