Theorem gchac 10691

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 3454	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑥 ∈ V
2		omex 9623	. . . . . . . . 9 ⊢ ω ∈ V
3	1, 2	unex 7747	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∪ ω) ∈ V
4		ssun2 4125	. . . . . . . 8 ⊢ ω ⊆ (𝑥 ∪ ω)
5		ssdomg 9007	. . . . . . . 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 2867	. . . . . . 7 ⊢ (GCH = V → (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH)
9	3	pwex 5345	. . . . . . . 8 ⊢ 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ V
10	9, 7	eleqtrrid 2867	. . . . . . 7 ⊢ (GCH = V → 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH)
11		gchacg 10690	. . . . . . 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 9129	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∪ ω) ≺ 𝒫 (𝑥 ∪ ω)
14		sdomdom 8987	. . . . . . 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 10042	. . . . . 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 4124	. . . . 5 ⊢ 𝑥 ⊆ (𝑥 ∪ ω)
19		ssnum 10043	. . . . 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 2758	. 2 ⊢ (GCH = V → dom card = V)
24		dfac10 10141	. 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 2145  Vcvv 3450   ∪ cun 3897   ⊆ wss 3899  𝒫 cpw 4557   class class class wbr 5103  dom cdm 5655  ωcom 7863   ≼ cdom 8951   ≺ csdm 8952  cardccrd 9941  CHOICEwac 10119  GCHcgch 10630

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-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7737  ax-inf2 9621

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-rmo 3365  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-tp 4589  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  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-se 5609  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-isom 6542  df-riota 7371  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-supp 8160  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8361  df-rdg 8400  df-seqom 8438  df-1o 8456  df-2o 8457  df-oadd 8460  df-omul 8461  df-oexp 8462  df-er 8697  df-map 8829  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-fin 8957  df-fsupp 9333  df-oi 9483  df-har 9530  df-wdom 9538  df-cnf 9642  df-dju 9907  df-card 9945  df-ac 10120  df-fin4 10290  df-gch 10631

This theorem is used by: (None)