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Theorem gchina 10739
Description: Assuming the GCH, weakly and strongly inaccessible cardinals coincide. Theorem 11.20 of [TakeutiZaring] p. 106. (Contributed by Mario Carneiro, 5-Jun-2015.)
Assertion
Ref Expression
gchina (GCH = V → Inaccw = Inacc)

Proof of Theorem gchina
Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpr 484 . . . . 5 ((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) → 𝑥 ∈ Inaccw)
2 idd 24 . . . . . . 7 ((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) → (𝑥 ≠ ∅ → 𝑥 ≠ ∅))
3 idd 24 . . . . . . 7 ((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) → ((cf‘𝑥) = 𝑥 → (cf‘𝑥) = 𝑥))
4 pwfi 9357 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑦 ∈ Fin ↔ 𝒫 𝑦 ∈ Fin)
5 isfinite 9692 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝒫 𝑦 ∈ Fin ↔ 𝒫 𝑦 ≺ ω)
6 winainf 10734 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ Inaccw → ω ⊆ 𝑥)
7 ssdomg 9040 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ Inaccw → (ω ⊆ 𝑥 → ω ≼ 𝑥))
86, 7mpd 15 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 ∈ Inaccw → ω ≼ 𝑥)
9 sdomdomtr 9150 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝒫 𝑦 ≺ ω ∧ ω ≼ 𝑥) → 𝒫 𝑦𝑥)
109expcom 413 . . . . . . . . . . . . . . 15 (ω ≼ 𝑥 → (𝒫 𝑦 ≺ ω → 𝒫 𝑦𝑥))
118, 10syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ Inaccw → (𝒫 𝑦 ≺ ω → 𝒫 𝑦𝑥))
125, 11biimtrid 242 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ Inaccw → (𝒫 𝑦 ∈ Fin → 𝒫 𝑦𝑥))
134, 12biimtrid 242 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 ∈ Inaccw → (𝑦 ∈ Fin → 𝒫 𝑦𝑥))
1413ad3antlr 731 . . . . . . . . . . 11 ((((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧𝑥) → (𝑦 ∈ Fin → 𝒫 𝑦𝑥))
1514a1dd 50 . . . . . . . . . 10 ((((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧𝑥) → (𝑦 ∈ Fin → (𝑦𝑧 → 𝒫 𝑦𝑥)))
16 vex 3484 . . . . . . . . . . . . . . 15 𝑦 ∈ V
17 simplll 775 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) ∧ (𝑧𝑥 ∧ ¬ 𝑦 ∈ Fin)) → GCH = V)
1816, 17eleqtrrid 2848 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) ∧ (𝑧𝑥 ∧ ¬ 𝑦 ∈ Fin)) → 𝑦 ∈ GCH)
19 simprr 773 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) ∧ (𝑧𝑥 ∧ ¬ 𝑦 ∈ Fin)) → ¬ 𝑦 ∈ Fin)
20 gchinf 10697 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑦 ∈ GCH ∧ ¬ 𝑦 ∈ Fin) → ω ≼ 𝑦)
2118, 19, 20syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . 13 ((((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) ∧ (𝑧𝑥 ∧ ¬ 𝑦 ∈ Fin)) → ω ≼ 𝑦)
22 vex 3484 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑧 ∈ V
2322, 17eleqtrrid 2848 . . . . . . . . . . . . 13 ((((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) ∧ (𝑧𝑥 ∧ ¬ 𝑦 ∈ Fin)) → 𝑧 ∈ GCH)
24 gchpwdom 10710 . . . . . . . . . . . . 13 ((ω ≼ 𝑦𝑦 ∈ GCH ∧ 𝑧 ∈ GCH) → (𝑦𝑧 ↔ 𝒫 𝑦𝑧))
2521, 18, 23, 24syl3anc 1373 . . . . . . . . . . . 12 ((((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) ∧ (𝑧𝑥 ∧ ¬ 𝑦 ∈ Fin)) → (𝑦𝑧 ↔ 𝒫 𝑦𝑧))
26 winacard 10732 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑥 ∈ Inaccw → (card‘𝑥) = 𝑥)
27 iscard 10015 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((card‘𝑥) = 𝑥 ↔ (𝑥 ∈ On ∧ ∀𝑧𝑥 𝑧𝑥))
2827simprbi 496 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((card‘𝑥) = 𝑥 → ∀𝑧𝑥 𝑧𝑥)
2926, 28syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 ∈ Inaccw → ∀𝑧𝑥 𝑧𝑥)
3029ad2antlr 727 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) → ∀𝑧𝑥 𝑧𝑥)
3130r19.21bi 3251 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧𝑥) → 𝑧𝑥)
32 domsdomtr 9152 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝒫 𝑦𝑧𝑧𝑥) → 𝒫 𝑦𝑥)
3332expcom 413 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑧𝑥 → (𝒫 𝑦𝑧 → 𝒫 𝑦𝑥))
3431, 33syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 ((((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧𝑥) → (𝒫 𝑦𝑧 → 𝒫 𝑦𝑥))
3534adantrr 717 . . . . . . . . . . . 12 ((((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) ∧ (𝑧𝑥 ∧ ¬ 𝑦 ∈ Fin)) → (𝒫 𝑦𝑧 → 𝒫 𝑦𝑥))
3625, 35sylbid 240 . . . . . . . . . . 11 ((((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) ∧ (𝑧𝑥 ∧ ¬ 𝑦 ∈ Fin)) → (𝑦𝑧 → 𝒫 𝑦𝑥))
3736expr 456 . . . . . . . . . 10 ((((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧𝑥) → (¬ 𝑦 ∈ Fin → (𝑦𝑧 → 𝒫 𝑦𝑥)))
3815, 37pm2.61d 179 . . . . . . . . 9 ((((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) ∧ 𝑧𝑥) → (𝑦𝑧 → 𝒫 𝑦𝑥))
3938rexlimdva 3155 . . . . . . . 8 (((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) ∧ 𝑦𝑥) → (∃𝑧𝑥 𝑦𝑧 → 𝒫 𝑦𝑥))
4039ralimdva 3167 . . . . . . 7 ((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) → (∀𝑦𝑥𝑧𝑥 𝑦𝑧 → ∀𝑦𝑥 𝒫 𝑦𝑥))
412, 3, 403anim123d 1445 . . . . . 6 ((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) → ((𝑥 ≠ ∅ ∧ (cf‘𝑥) = 𝑥 ∧ ∀𝑦𝑥𝑧𝑥 𝑦𝑧) → (𝑥 ≠ ∅ ∧ (cf‘𝑥) = 𝑥 ∧ ∀𝑦𝑥 𝒫 𝑦𝑥)))
42 elwina 10726 . . . . . 6 (𝑥 ∈ Inaccw ↔ (𝑥 ≠ ∅ ∧ (cf‘𝑥) = 𝑥 ∧ ∀𝑦𝑥𝑧𝑥 𝑦𝑧))
43 elina 10727 . . . . . 6 (𝑥 ∈ Inacc ↔ (𝑥 ≠ ∅ ∧ (cf‘𝑥) = 𝑥 ∧ ∀𝑦𝑥 𝒫 𝑦𝑥))
4441, 42, 433imtr4g 296 . . . . 5 ((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) → (𝑥 ∈ Inaccw𝑥 ∈ Inacc))
451, 44mpd 15 . . . 4 ((GCH = V ∧ 𝑥 ∈ Inaccw) → 𝑥 ∈ Inacc)
4645ex 412 . . 3 (GCH = V → (𝑥 ∈ Inaccw𝑥 ∈ Inacc))
47 inawina 10730 . . 3 (𝑥 ∈ Inacc → 𝑥 ∈ Inaccw)
4846, 47impbid1 225 . 2 (GCH = V → (𝑥 ∈ Inaccw𝑥 ∈ Inacc))
4948eqrdv 2735 1 (GCH = V → Inaccw = Inacc)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395  w3a 1087   = wceq 1540  wcel 2108  wne 2940  wral 3061  wrex 3070  Vcvv 3480  wss 3951  c0 4333  𝒫 cpw 4600   class class class wbr 5143  Oncon0 6384  cfv 6561  ωcom 7887  cdom 8983  csdm 8984  Fincfn 8985  cardccrd 9975  cfccf 9977  GCHcgch 10660  Inaccwcwina 10722  Inacccina 10723
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2177  ax-ext 2708  ax-rep 5279  ax-sep 5296  ax-nul 5306  ax-pow 5365  ax-pr 5432  ax-un 7755  ax-inf2 9681
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2065  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2892  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3380  df-reu 3381  df-rab 3437  df-v 3482  df-sbc 3789  df-csb 3900  df-dif 3954  df-un 3956  df-in 3958  df-ss 3968  df-pss 3971  df-nul 4334  df-if 4526  df-pw 4602  df-sn 4627  df-pr 4629  df-tp 4631  df-op 4633  df-uni 4908  df-int 4947  df-iun 4993  df-br 5144  df-opab 5206  df-mpt 5226  df-tr 5260  df-id 5578  df-eprel 5584  df-po 5592  df-so 5593  df-fr 5637  df-se 5638  df-we 5639  df-xp 5691  df-rel 5692  df-cnv 5693  df-co 5694  df-dm 5695  df-rn 5696  df-res 5697  df-ima 5698  df-pred 6321  df-ord 6387  df-on 6388  df-lim 6389  df-suc 6390  df-iota 6514  df-fun 6563  df-fn 6564  df-f 6565  df-f1 6566  df-fo 6567  df-f1o 6568  df-fv 6569  df-isom 6570  df-riota 7388  df-ov 7434  df-oprab 7435  df-mpo 7436  df-om 7888  df-1st 8014  df-2nd 8015  df-supp 8186  df-frecs 8306  df-wrecs 8337  df-recs 8411  df-rdg 8450  df-seqom 8488  df-1o 8506  df-2o 8507  df-oadd 8510  df-omul 8511  df-oexp 8512  df-er 8745  df-map 8868  df-en 8986  df-dom 8987  df-sdom 8988  df-fin 8989  df-fsupp 9402  df-oi 9550  df-har 9597  df-wdom 9605  df-cnf 9702  df-dju 9941  df-card 9979  df-cf 9981  df-fin4 10327  df-gch 10661  df-wina 10724  df-ina 10725
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