Theorem grudomon 10740

Description: Each ordinal that is comparable with an element of the universe is in the universe. (Contributed by Mario Carneiro, 10-Jun-2013.)

Assertion

Ref	Expression
grudomon	⊢ ((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ (𝐵 ∈ 𝑈 ∧ 𝐴 ≼ 𝐵)) → 𝐴 ∈ 𝑈)

Proof of Theorem grudomon

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		breq1 5103	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 ≼ 𝐵 ↔ 𝑦 ≼ 𝐵))
2		eleq1 2825	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 ∈ 𝑈 ↔ 𝑦 ∈ 𝑈))
3	1, 2	imbi12d 344	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥 ≼ 𝐵 → 𝑥 ∈ 𝑈) ↔ (𝑦 ≼ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈)))
4	3	imbi2d 340	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (𝑥 ≼ 𝐵 → 𝑥 ∈ 𝑈)) ↔ ((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (𝑦 ≼ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈))))
5		breq1 5103	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 ≼ 𝐵 ↔ 𝐴 ≼ 𝐵))
6		eleq1 2825	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝑥 ∈ 𝑈 ↔ 𝐴 ∈ 𝑈))
7	5, 6	imbi12d 344	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → ((𝑥 ≼ 𝐵 → 𝑥 ∈ 𝑈) ↔ (𝐴 ≼ 𝐵 → 𝐴 ∈ 𝑈)))
8	7	imbi2d 340	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (𝑥 ≼ 𝐵 → 𝑥 ∈ 𝑈)) ↔ ((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (𝐴 ≼ 𝐵 → 𝐴 ∈ 𝑈))))
9		r19.21v 3163	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝑥 ((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (𝑦 ≼ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈)) ↔ ((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 ≼ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈)))
10		simpl1 1193	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) → 𝑥 ∈ On)
11		vex 3446	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ 𝑥 ∈ V
12		onelss 6367	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑥 ∈ On → (𝑦 ∈ 𝑥 → 𝑦 ⊆ 𝑥))
13	12	imp 406	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑥 ∈ On ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → 𝑦 ⊆ 𝑥)
14		ssdomg 8949	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑥 ∈ V → (𝑦 ⊆ 𝑥 → 𝑦 ≼ 𝑥))
15	11, 13, 14	mpsyl 68	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ ((𝑥 ∈ On ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → 𝑦 ≼ 𝑥)
16	10, 15	sylan 581	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → 𝑦 ≼ 𝑥)
17		simplr 769	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → 𝑥 ≼ 𝐵)
18		domtr 8956	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑦 ≼ 𝑥 ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) → 𝑦 ≼ 𝐵)
19	16, 17, 18	syl2anc 585	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → 𝑦 ≼ 𝐵)
20		pm2.27 42	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑦 ≼ 𝐵 → ((𝑦 ≼ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈) → 𝑦 ∈ 𝑈))
21	19, 20	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) ∧ 𝑦 ∈ 𝑥) → ((𝑦 ≼ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈) → 𝑦 ∈ 𝑈))
22	21	ralimdva 3150	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) → (∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 ≼ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈) → ∀𝑦 ∈ 𝑥 𝑦 ∈ 𝑈))
23		dfss3 3924	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑥 ⊆ 𝑈 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑥 𝑦 ∈ 𝑈)
24		domeng 8911	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝐵 ∈ 𝑈 → (𝑥 ≼ 𝐵 ↔ ∃𝑦(𝑥 ≈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐵)))
25	24	3ad2ant3 1136	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (𝑥 ≼ 𝐵 ↔ ∃𝑦(𝑥 ≈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐵)))
26	25	biimpa 476	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) → ∃𝑦(𝑥 ≈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐵))
27		simpl2 1194	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) → 𝑈 ∈ Univ)
28		gruss 10719	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ⊢ ((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐵) → 𝑦 ∈ 𝑈)
29	28	3expia 1122	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ⊢ ((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (𝑦 ⊆ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈))
30	29	3adant1 1131	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ⊢ ((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (𝑦 ⊆ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈))
31	30	adantr 480	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) → (𝑦 ⊆ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈))
32		ensym 8952	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ (𝑥 ≈ 𝑦 → 𝑦 ≈ 𝑥)
33	31, 32	anim12d1 611	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) → ((𝑦 ⊆ 𝐵 ∧ 𝑥 ≈ 𝑦) → (𝑦 ∈ 𝑈 ∧ 𝑦 ≈ 𝑥)))
34	33	ancomsd 465	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) → ((𝑥 ≈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐵) → (𝑦 ∈ 𝑈 ∧ 𝑦 ≈ 𝑥)))
35	34	eximdv 1919	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) → (∃𝑦(𝑥 ≈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐵) → ∃𝑦(𝑦 ∈ 𝑈 ∧ 𝑦 ≈ 𝑥)))
36		gruen 10735	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ⊢ ((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝑥 ⊆ 𝑈 ∧ (𝑦 ∈ 𝑈 ∧ 𝑦 ≈ 𝑥)) → 𝑥 ∈ 𝑈)
37	36	3com23 1127	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ ((𝑈 ∈ Univ ∧ (𝑦 ∈ 𝑈 ∧ 𝑦 ≈ 𝑥) ∧ 𝑥 ⊆ 𝑈) → 𝑥 ∈ 𝑈)
38	37	3exp 1120	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑈 ∈ Univ → ((𝑦 ∈ 𝑈 ∧ 𝑦 ≈ 𝑥) → (𝑥 ⊆ 𝑈 → 𝑥 ∈ 𝑈)))
39	38	exlimdv 1935	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑈 ∈ Univ → (∃𝑦(𝑦 ∈ 𝑈 ∧ 𝑦 ≈ 𝑥) → (𝑥 ⊆ 𝑈 → 𝑥 ∈ 𝑈)))
40	27, 35, 39	sylsyld 61	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) → (∃𝑦(𝑥 ≈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐵) → (𝑥 ⊆ 𝑈 → 𝑥 ∈ 𝑈)))
41	26, 40	mpd 15	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) → (𝑥 ⊆ 𝑈 → 𝑥 ∈ 𝑈))
42	23, 41	biimtrrid 243	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) → (∀𝑦 ∈ 𝑥 𝑦 ∈ 𝑈 → 𝑥 ∈ 𝑈))
43	22, 42	syld 47	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) ∧ 𝑥 ≼ 𝐵) → (∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 ≼ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈) → 𝑥 ∈ 𝑈))
44	43	ex 412	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (𝑥 ≼ 𝐵 → (∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 ≼ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈) → 𝑥 ∈ 𝑈)))
45	44	com23 86	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑥 ∈ On ∧ 𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 ≼ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈) → (𝑥 ≼ 𝐵 → 𝑥 ∈ 𝑈)))
46	45	3expib 1123	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ On → ((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 ≼ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈) → (𝑥 ≼ 𝐵 → 𝑥 ∈ 𝑈))))
47	46	a2d 29	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 ∈ On → (((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 ≼ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈)) → ((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (𝑥 ≼ 𝐵 → 𝑥 ∈ 𝑈))))
48	9, 47	biimtrid 242	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ On → (∀𝑦 ∈ 𝑥 ((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (𝑦 ≼ 𝐵 → 𝑦 ∈ 𝑈)) → ((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (𝑥 ≼ 𝐵 → 𝑥 ∈ 𝑈))))
49	4, 8, 48	tfis3 7810	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ On → ((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (𝐴 ≼ 𝐵 → 𝐴 ∈ 𝑈)))
50	49	com3l 89	. . . 4 ⊢ ((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐵 ∈ 𝑈) → (𝐴 ≼ 𝐵 → (𝐴 ∈ On → 𝐴 ∈ 𝑈)))
51	50	impr 454	. . 3 ⊢ ((𝑈 ∈ Univ ∧ (𝐵 ∈ 𝑈 ∧ 𝐴 ≼ 𝐵)) → (𝐴 ∈ On → 𝐴 ∈ 𝑈))
52	51	3impia 1118	. 2 ⊢ ((𝑈 ∈ Univ ∧ (𝐵 ∈ 𝑈 ∧ 𝐴 ≼ 𝐵) ∧ 𝐴 ∈ On) → 𝐴 ∈ 𝑈)
53	52	3com23 1127	1 ⊢ ((𝑈 ∈ Univ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ (𝐵 ∈ 𝑈 ∧ 𝐴 ≼ 𝐵)) → 𝐴 ∈ 𝑈)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   = wceq 1542  ∃wex 1781   ∈ wcel 2114  ∀wral 3052  Vcvv 3442   ⊆ wss 3903   class class class wbr 5100  Oncon0 6325   ≈ cen 8892   ≼ cdom 8893  Univcgru 10713

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5243  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-br 5101  df-opab 5163  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-ord 6328  df-on 6329  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-er 8645  df-map 8777  df-en 8896  df-dom 8897  df-gru 10714

This theorem is referenced by:  gruina  10741  grur1  10743