Theorem gchac 10766

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 3455	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑥 ∈ V
2		omex 9644	. . . . . . . . 9 ⊢ ω ∈ V
3	1, 2	unex 7761	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∪ ω) ∈ V
4		ssun2 4125	. . . . . . . 8 ⊢ ω ⊆ (𝑥 ∪ ω)
5		ssdomg 9027	. . . . . . . 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 2868	. . . . . . 7 ⊢ (GCH = V → (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH)
9	3	pwex 5342	. . . . . . . 8 ⊢ 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ V
10	9, 7	eleqtrrid 2868	. . . . . . 7 ⊢ (GCH = V → 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH)
11		gchacg 10765	. . . . . . 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 9149	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∪ ω) ≺ 𝒫 (𝑥 ∪ ω)
14		sdomdom 9007	. . . . . . 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 10117	. . . . . 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 10118	. . . . 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 2759	. 2 ⊢ (GCH = V → dom card = V)
24		dfac10 10216	. 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 3451   ∪ cun 3897   ⊆ wss 3899  𝒫 cpw 4557   class class class wbr 5103  dom cdm 5651  ωcom 7877   ≼ cdom 8971   ≺ csdm 8972  cardccrd 10016  CHOICEwac 10194  GCHcgch 10705

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 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7751  ax-inf2 9642

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 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  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 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-isom 6547  df-riota 7377  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-1st 8001  df-2nd 8002  df-supp 8178  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-seqom 8458  df-1o 8476  df-2o 8477  df-oadd 8480  df-omul 8481  df-oexp 8482  df-er 8717  df-map 8849  df-en 8974  df-dom 8975  df-sdom 8976  df-fin 8977  df-fsupp 9354  df-oi 9504  df-har 9551  df-wdom 9559  df-cnf 9663  df-dju 9982  df-card 10020  df-ac 10195  df-fin4 10365  df-gch 10706

This theorem is used by: (None)