Theorem grothac 10908

Description: The Tarski-Grothendieck Axiom implies the Axiom of Choice (in the form of cardeqv 10540). This can be put in a more conventional form via ween 10107 and dfac8 10207. 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 10207). (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 4571	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → 𝒫 𝑥 = 𝒫 𝑦)
2	1	sseq1d 3962	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝒫 𝑥 ⊆ 𝑢 ↔ 𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢))
3	1	eleq1d 2846	. . . . . . . . 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 3575	. . . . . . 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 4018	. . . . . . 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 3455	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑦 ∈ V
10	9	canth2 9142	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑦 ≺ 𝒫 𝑦
11		sdomdom 9000	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ≺ 𝒫 𝑦 → 𝑦 ≼ 𝒫 𝑦)
12	10, 11	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑦 ≼ 𝒫 𝑦
13		ssdomg 9020	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑢 ∈ V → (𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢 → 𝒫 𝑦 ≼ 𝑢))
14	13	elv 3456	. . . . . . . 8 ⊢ (𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢 → 𝒫 𝑦 ≼ 𝑢)
15		domtr 9027	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑦 ≼ 𝒫 𝑦 ∧ 𝒫 𝑦 ≼ 𝑢) → 𝑦 ≼ 𝑢)
16	12, 14, 15	sylancr 599	. . . . . . 7 ⊢ (𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢 → 𝑦 ≼ 𝑢)
17		vex 3455	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑢 ∈ V
18		tskwe 10024	. . . . . . . 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 10110	. . . . . . . 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 10906	. . . 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 2758	1 ⊢ dom card = V

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3077  {crab 3413  Vcvv 3451   ⊆ wss 3899  𝒫 cpw 4557   class class class wbr 5103  dom cdm 5651   ≼ cdom 8964   ≺ csdm 8965  cardccrd 10009

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 7749  ax-groth 10901

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-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 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-isom 6546  df-riota 7375  df-ov 7421  df-2nd 8000  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-er 8710  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-card 10013

This theorem is used by:  axgroth3  10909