Theorem grothac 10843

Description: The Tarski-Grothendieck Axiom implies the Axiom of Choice (in the form of cardeqv 10475). This can be put in a more conventional form via ween 10042 and dfac8 10142. 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 10142). (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 4574	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → 𝒫 𝑥 = 𝒫 𝑦)
2	1	sseq1d 3965	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝒫 𝑥 ⊆ 𝑢 ↔ 𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢))
3	1	eleq1d 2847	. . . . . . . . 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 3577	. . . . . . 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 4021	. . . . . . 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 3457	. . . . . . . . . 10 ⊢ 𝑦 ∈ V
10	9	canth2 9132	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑦 ≺ 𝒫 𝑦
11		sdomdom 8990	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ≺ 𝒫 𝑦 → 𝑦 ≼ 𝒫 𝑦)
12	10, 11	ax-mp 5	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑦 ≼ 𝒫 𝑦
13		ssdomg 9010	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑢 ∈ V → (𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢 → 𝒫 𝑦 ≼ 𝑢))
14	13	elv 3458	. . . . . . . 8 ⊢ (𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢 → 𝒫 𝑦 ≼ 𝑢)
15		domtr 9017	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑦 ≼ 𝒫 𝑦 ∧ 𝒫 𝑦 ≼ 𝑢) → 𝑦 ≼ 𝑢)
16	12, 14, 15	sylancr 599	. . . . . . 7 ⊢ (𝒫 𝑦 ⊆ 𝑢 → 𝑦 ≼ 𝑢)
17		vex 3457	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑢 ∈ V
18		tskwe 9959	. . . . . . . 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 10045	. . . . . . . 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 10841	. . . 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 2759	1 ⊢ dom card = V

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3078  {crab 3414  Vcvv 3453   ⊆ wss 3902  𝒫 cpw 4560   class class class wbr 5107  dom cdm 5659   ≼ cdom 8954   ≺ csdm 8955  cardccrd 9944

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 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7740  ax-groth 10836

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 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-se 5613  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  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 7374  df-ov 7420  df-2nd 7991  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-er 8700  df-en 8957  df-dom 8958  df-sdom 8959  df-card 9948

This theorem is used by:  axgroth3  10844