Theorem gchac 10681

Description: The Generalized Continuum Hypothesis implies the Axiom of Choice. The original proof is due to Sierpiński (1947); we use a refinement of Sierpiński's result due to Specker. (Contributed by Mario Carneiro, 15-May-2015.)

Assertion

Ref	Expression
gchac	⊢ (GCH = V → CHOICE)

Proof of Theorem gchac

Step	Hyp	Ref	Expression
1		vex 3461	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑥 ∈ V
2		omex 9619	. . . . . . . . 9 ⊢ ω ∈ V
3	1, 2	unex 7752	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∪ ω) ∈ V
4		ssun2 4132	. . . . . . . 8 ⊢ ω ⊆ (𝑥 ∪ ω)
5		ssdomg 9003	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∪ ω) ∈ V → (ω ⊆ (𝑥 ∪ ω) → ω ≼ (𝑥 ∪ ω)))
6	3, 4, 5	mp2 9	. . . . . . 7 ⊢ ω ≼ (𝑥 ∪ ω)
7		id 23	. . . . . . . 8 ⊢ (GCH = V → GCH = V)
8	3, 7	eleqtrrid 2872	. . . . . . 7 ⊢ (GCH = V → (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH)
9	3	pwex 5353	. . . . . . . 8 ⊢ 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ V
10	9, 7	eleqtrrid 2872	. . . . . . 7 ⊢ (GCH = V → 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH)
11		gchacg 10680	. . . . . . 7 ⊢ ((ω ≼ (𝑥 ∪ ω) ∧ (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH ∧ 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH) → 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ dom card)
12	6, 8, 10, 11	mp3an2i 1495	. . . . . 6 ⊢ (GCH = V → 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ dom card)
13	3	canth2 9125	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∪ ω) ≺ 𝒫 (𝑥 ∪ ω)
14		sdomdom 8983	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∪ ω) ≺ 𝒫 (𝑥 ∪ ω) → (𝑥 ∪ ω) ≼ 𝒫 (𝑥 ∪ ω))
15	13, 14	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∪ ω) ≼ 𝒫 (𝑥 ∪ ω)
16		numdom 10038	. . . . . 6 ⊢ ((𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ dom card ∧ (𝑥 ∪ ω) ≼ 𝒫 (𝑥 ∪ ω)) → (𝑥 ∪ ω) ∈ dom card)
17	12, 15, 16	sylancl 598	. . . . 5 ⊢ (GCH = V → (𝑥 ∪ ω) ∈ dom card)
18		ssun1 4131	. . . . 5 ⊢ 𝑥 ⊆ (𝑥 ∪ ω)
19		ssnum 10039	. . . . 5 ⊢ (((𝑥 ∪ ω) ∈ dom card ∧ 𝑥 ⊆ (𝑥 ∪ ω)) → 𝑥 ∈ dom card)
20	17, 18, 19	sylancl 598	. . . 4 ⊢ (GCH = V → 𝑥 ∈ dom card)
21	1	a1i 11	. . . 4 ⊢ (GCH = V → 𝑥 ∈ V)
22	20, 21	2thd 268	. . 3 ⊢ (GCH = V → (𝑥 ∈ dom card ↔ 𝑥 ∈ V))
23	22	eqrdv 2763	. 2 ⊢ (GCH = V → dom card = V)
24		dfac10 10137	. 2 ⊢ (CHOICE ↔ dom card = V)
25	23, 24	sylibr 237	1 ⊢ (GCH = V → CHOICE)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  Vcvv 3457   ∪ cun 3904   ⊆ wss 3906  𝒫 cpw 4564   class class class wbr 5111  dom cdm 5663  ωcom 7868   ≼ cdom 8947   ≺ csdm 8948  cardccrd 9937  CHOICEwac 10115  GCHcgch 10620

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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-inf2 9617

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 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-tp 4596  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-se 5617  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7376  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-om 7869  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-supp 8163  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-seqom 8441  df-1o 8459  df-2o 8460  df-oadd 8463  df-omul 8464  df-oexp 8465  df-er 8700  df-map 8832  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-fin 8953  df-fsupp 9329  df-oi 9479  df-har 9526  df-wdom 9534  df-cnf 9638  df-dju 9903  df-card 9941  df-ac 10116  df-fin4 10286  df-gch 10621

This theorem is used by: (None)