Theorem gchac 10805

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 3458	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑥 ∈ V
2		omex 9681	. . . . . . . . 9 ⊢ ω ∈ V
3	1, 2	unex 7793	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∪ ω) ∈ V
4		ssun2 4180	. . . . . . . 8 ⊢ ω ⊆ (𝑥 ∪ ω)
5		ssdomg 9065	. . . . . . . 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 2871	. . . . . . 7 ⊢ (GCH = V → (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH)
9	3	pwex 5349	. . . . . . . 8 ⊢ 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ V
10	9, 7	eleqtrrid 2871	. . . . . . 7 ⊢ (GCH = V → 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH)
11		gchacg 10804	. . . . . . 7 ⊢ ((ω ≼ (𝑥 ∪ ω) ∧ (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH ∧ 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH) → 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ dom card)
12	6, 8, 10, 11	mp3an2i 1496	. . . . . 6 ⊢ (GCH = V → 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ dom card)
13	3	canth2 9187	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∪ ω) ≺ 𝒫 (𝑥 ∪ ω)
14		sdomdom 9045	. . . . . . 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 10156	. . . . . 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 4179	. . . . 5 ⊢ 𝑥 ⊆ (𝑥 ∪ ω)
19		ssnum 10157	. . . . 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 2761	. 2 ⊢ (GCH = V → dom card = V)
24		dfac10 10255	. 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 2147  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ∪ cun 4152  𝒫 cpw 4560   class class class wbr 5108  dom cdm 5658  ωcom 7911   ≼ cdom 9009   ≺ csdm 9010  cardccrd 10053  CHOICEwac 10233  GCHcgch 10744

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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-inf2 9679

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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-tp 4593  df-op 4841  df-uni 4873  df-int 4913  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-se 5612  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-isom 6575  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-1st 8035  df-2nd 8036  df-supp 8215  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-seqom 8496  df-1o 8514  df-2o 8515  df-oadd 8518  df-omul 8519  df-oexp 8520  df-er 8755  df-map 8887  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-fin 9015  df-fsupp 9392  df-oi 9541  df-har 9588  df-wdom 9596  df-cnf 9700  df-dju 10019  df-card 10057  df-ac 10234  df-fin4 10404  df-gch 10745

This theorem is used by: (None)