Theorem grothac 10830

Description: The Tarski-Grothendieck Axiom implies the Axiom of Choice (in the form of cardeqv 10468). This can be put in a more conventional form via ween 10035 and dfac8 10135. Note that the mere existence of strongly inaccessible cardinals doesn't imply AC, but rather the particular form of the Tarski-Grothendieck axiom (see https://fomarchive.ugent.be/2008-March/012783.html 10135). (Contributed by Mario Carneiro, 19-Apr-2013.) (New usage is discouraged.)

Assertion

Ref	Expression
grothac	⊢ dom card = V

Proof of Theorem grothac

Dummy variables 𝑥 𝑦 𝑢 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		pweq 4578	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → 𝒫 𝑥 = 𝒫 𝑦)
2	1	sseq1d 3969	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝒫 𝑥 ⊆ 𝑢 ↔ 𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢))
3	1	eleq1d 2850	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝒫 𝑥 ∈ 𝑢 ↔ 𝒫 𝑦 ∈ 𝑢))
4	2, 3	anbi12d 644	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ((𝒫 𝑥 ⊆ 𝑢 ∧ 𝒫 𝑥 ∈ 𝑢) ↔ (𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢 ∧ 𝒫 𝑦 ∈ 𝑢)))
5	4	rspcva 3581	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝑢 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑢 (𝒫 𝑥 ⊆ 𝑢 ∧ 𝒫 𝑥 ∈ 𝑢)) → (𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢 ∧ 𝒫 𝑦 ∈ 𝑢))
6	5	simpld 500	. . . . . 6 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝑢 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑢 (𝒫 𝑥 ⊆ 𝑢 ∧ 𝒫 𝑥 ∈ 𝑢)) → 𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢)
7		rabss 4025	. . . . . . 7 ⊢ ({𝑥 ∈ 𝒫 𝑢 ∣ 𝑥 ≺ 𝑢} ⊆ 𝑢 ↔ ∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑢(𝑥 ≺ 𝑢 → 𝑥 ∈ 𝑢))
8	7	biimpri 231	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑢(𝑥 ≺ 𝑢 → 𝑥 ∈ 𝑢) → {𝑥 ∈ 𝒫 𝑢 ∣ 𝑥 ≺ 𝑢} ⊆ 𝑢)
9		vex 3461	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑦 ∈ V
10	9	canth2 9125	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑦 ≺ 𝒫 𝑦
11		sdomdom 8983	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ≺ 𝒫 𝑦 → 𝑦 ≼ 𝒫 𝑦)
12	10, 11	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑦 ≼ 𝒫 𝑦
13		ssdomg 9003	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑢 ∈ V → (𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢 → 𝒫 𝑦 ≼ 𝑢))
14	13	elv 3462	. . . . . . . 8 ⊢ (𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢 → 𝒫 𝑦 ≼ 𝑢)
15		domtr 9010	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑦 ≼ 𝒫 𝑦 ∧ 𝒫 𝑦 ≼ 𝑢) → 𝑦 ≼ 𝑢)
16	12, 14, 15	sylancr 599	. . . . . . 7 ⊢ (𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢 → 𝑦 ≼ 𝑢)
17		vex 3461	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑢 ∈ V
18		tskwe 9952	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑢 ∈ V ∧ {𝑥 ∈ 𝒫 𝑢 ∣ 𝑥 ≺ 𝑢} ⊆ 𝑢) → 𝑢 ∈ dom card)
19	17, 18	mpan 703	. . . . . . 7 ⊢ ({𝑥 ∈ 𝒫 𝑢 ∣ 𝑥 ≺ 𝑢} ⊆ 𝑢 → 𝑢 ∈ dom card)
20		numdom 10038	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑢 ∈ dom card ∧ 𝑦 ≼ 𝑢) → 𝑦 ∈ dom card)
21	20	expcom 419	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ≼ 𝑢 → (𝑢 ∈ dom card → 𝑦 ∈ dom card))
22	16, 19, 21	syl2im 41	. . . . . 6 ⊢ (𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢 → ({𝑥 ∈ 𝒫 𝑢 ∣ 𝑥 ≺ 𝑢} ⊆ 𝑢 → 𝑦 ∈ dom card))
23	6, 8, 22	syl2im 41	. . . . 5 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝑢 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑢 (𝒫 𝑥 ⊆ 𝑢 ∧ 𝒫 𝑥 ∈ 𝑢)) → (∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑢(𝑥 ≺ 𝑢 → 𝑥 ∈ 𝑢) → 𝑦 ∈ dom card))
24	23	3impia 1135	. . . 4 ⊢ ((𝑦 ∈ 𝑢 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑢 (𝒫 𝑥 ⊆ 𝑢 ∧ 𝒫 𝑥 ∈ 𝑢) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑢(𝑥 ≺ 𝑢 → 𝑥 ∈ 𝑢)) → 𝑦 ∈ dom card)
25		axgroth6 10828	. . . 4 ⊢ ∃𝑢(𝑦 ∈ 𝑢 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝑢 (𝒫 𝑥 ⊆ 𝑢 ∧ 𝒫 𝑥 ∈ 𝑢) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 𝑢(𝑥 ≺ 𝑢 → 𝑥 ∈ 𝑢))
26	24, 25	exlimiiv 1964	. . 3 ⊢ 𝑦 ∈ dom card
27	26, 9	2th 267	. 2 ⊢ (𝑦 ∈ dom card ↔ 𝑦 ∈ V)
28	27	eqriv 2762	1 ⊢ dom card = V

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2146  ∀wral 3081  {crab 3418  Vcvv 3457   ⊆ wss 3906  𝒫 cpw 4564   class class class wbr 5111  dom cdm 5663   ≼ cdom 8947   ≺ csdm 8948  cardccrd 9937

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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-groth 10823

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 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-ral 3082  df-rex 3092  df-rmo 3371  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-int 4915  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-se 5617  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-isom 6549  df-riota 7376  df-ov 7422  df-2nd 7993  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-er 8700  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-card 9941

This theorem is used by:  axgroth3  10831