Theorem gchac 10673

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 3479	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑥 ∈ V
2		omex 9635	. . . . . . . . 9 ⊢ ω ∈ V
3	1, 2	unex 7730	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∪ ω) ∈ V
4		ssun2 4173	. . . . . . . 8 ⊢ ω ⊆ (𝑥 ∪ ω)
5		ssdomg 8993	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∪ ω) ∈ V → (ω ⊆ (𝑥 ∪ ω) → ω ≼ (𝑥 ∪ ω)))
6	3, 4, 5	mp2 9	. . . . . . 7 ⊢ ω ≼ (𝑥 ∪ ω)
7		id 22	. . . . . . . 8 ⊢ (GCH = V → GCH = V)
8	3, 7	eleqtrrid 2841	. . . . . . 7 ⊢ (GCH = V → (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH)
9	3	pwex 5378	. . . . . . . 8 ⊢ 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ V
10	9, 7	eleqtrrid 2841	. . . . . . 7 ⊢ (GCH = V → 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH)
11		gchacg 10672	. . . . . . 7 ⊢ ((ω ≼ (𝑥 ∪ ω) ∧ (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH ∧ 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ GCH) → 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ dom card)
12	6, 8, 10, 11	mp3an2i 1467	. . . . . 6 ⊢ (GCH = V → 𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ dom card)
13	3	canth2 9127	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∪ ω) ≺ 𝒫 (𝑥 ∪ ω)
14		sdomdom 8973	. . . . . . 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 10030	. . . . . 6 ⊢ ((𝒫 (𝑥 ∪ ω) ∈ dom card ∧ (𝑥 ∪ ω) ≼ 𝒫 (𝑥 ∪ ω)) → (𝑥 ∪ ω) ∈ dom card)
17	12, 15, 16	sylancl 587	. . . . 5 ⊢ (GCH = V → (𝑥 ∪ ω) ∈ dom card)
18		ssun1 4172	. . . . 5 ⊢ 𝑥 ⊆ (𝑥 ∪ ω)
19		ssnum 10031	. . . . 5 ⊢ (((𝑥 ∪ ω) ∈ dom card ∧ 𝑥 ⊆ (𝑥 ∪ ω)) → 𝑥 ∈ dom card)
20	17, 18, 19	sylancl 587	. . . 4 ⊢ (GCH = V → 𝑥 ∈ dom card)
21	1	a1i 11	. . . 4 ⊢ (GCH = V → 𝑥 ∈ V)
22	20, 21	2thd 265	. . 3 ⊢ (GCH = V → (𝑥 ∈ dom card ↔ 𝑥 ∈ V))
23	22	eqrdv 2731	. 2 ⊢ (GCH = V → dom card = V)
24		dfac10 10129	. 2 ⊢ (CHOICE ↔ dom card = V)
25	23, 24	sylibr 233	1 ⊢ (GCH = V → CHOICE)

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  Vcvv 3475   ∪ cun 3946   ⊆ wss 3948  𝒫 cpw 4602   class class class wbr 5148  dom cdm 5676  ωcom 7852   ≼ cdom 8934   ≺ csdm 8935  cardccrd 9927  CHOICEwac 10107  GCHcgch 10612

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722  ax-inf2 9633

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-se 5632  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-isom 6550  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-om 7853  df-1st 7972  df-2nd 7973  df-supp 8144  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-seqom 8445  df-1o 8463  df-2o 8464  df-oadd 8467  df-omul 8468  df-oexp 8469  df-er 8700  df-map 8819  df-en 8937  df-dom 8938  df-sdom 8939  df-fin 8940  df-fsupp 9359  df-oi 9502  df-har 9549  df-wdom 9557  df-cnf 9654  df-dju 9893  df-card 9931  df-ac 10108  df-fin4 10279  df-gch 10613

This theorem is referenced by: (None)