MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  inatsk Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem inatsk 10780
Description: (𝑅1𝐴) for 𝐴 a strongly inaccessible cardinal is a Tarski class. (Contributed by Mario Carneiro, 8-Jun-2013.)
Assertion
Ref Expression
inatsk (𝐴 ∈ Inacc → (𝑅1𝐴) ∈ Tarski)

Proof of Theorem inatsk
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 inawina 10692 . . . . . 6 (𝐴 ∈ Inacc → 𝐴 ∈ Inaccw)
2 winaon 10690 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ Inaccw𝐴 ∈ On)
3 winalim 10697 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ Inaccw → Lim 𝐴)
4 r1lim 9751 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ On ∧ Lim 𝐴) → (𝑅1𝐴) = 𝑦𝐴 (𝑅1𝑦))
52, 3, 4syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ Inaccw → (𝑅1𝐴) = 𝑦𝐴 (𝑅1𝑦))
65eleq2d 2851 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ Inaccw → (𝑥 ∈ (𝑅1𝐴) ↔ 𝑥 𝑦𝐴 (𝑅1𝑦)))
7 eliun 4962 . . . . . . . 8 (𝑥 𝑦𝐴 (𝑅1𝑦) ↔ ∃𝑦𝐴 𝑥 ∈ (𝑅1𝑦))
86, 7bitrdi 290 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ Inaccw → (𝑥 ∈ (𝑅1𝐴) ↔ ∃𝑦𝐴 𝑥 ∈ (𝑅1𝑦)))
9 onelon 6389 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ On ∧ 𝑦𝐴) → 𝑦 ∈ On)
102, 9sylan 592 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ Inaccw𝑦𝐴) → 𝑦 ∈ On)
11 r1pw 9824 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ On → (𝑥 ∈ (𝑅1𝑦) ↔ 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1‘suc 𝑦)))
1210, 11syl 18 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ Inaccw𝑦𝐴) → (𝑥 ∈ (𝑅1𝑦) ↔ 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1‘suc 𝑦)))
13 limsuc 7851 . . . . . . . . . . . . 13 (Lim 𝐴 → (𝑦𝐴 ↔ suc 𝑦𝐴))
143, 13syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ Inaccw → (𝑦𝐴 ↔ suc 𝑦𝐴))
15 r1ord2 9760 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ On → (suc 𝑦𝐴 → (𝑅1‘suc 𝑦) ⊆ (𝑅1𝐴)))
162, 15syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ Inaccw → (suc 𝑦𝐴 → (𝑅1‘suc 𝑦) ⊆ (𝑅1𝐴)))
1714, 16sylbid 243 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ Inaccw → (𝑦𝐴 → (𝑅1‘suc 𝑦) ⊆ (𝑅1𝐴)))
1817imp 412 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ Inaccw𝑦𝐴) → (𝑅1‘suc 𝑦) ⊆ (𝑅1𝐴))
1918sseld 3937 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ Inaccw𝑦𝐴) → (𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1‘suc 𝑦) → 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))
2012, 19sylbid 243 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ Inaccw𝑦𝐴) → (𝑥 ∈ (𝑅1𝑦) → 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))
2120rexlimdva 3168 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ Inaccw → (∃𝑦𝐴 𝑥 ∈ (𝑅1𝑦) → 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))
228, 21sylbid 243 . . . . . 6 (𝐴 ∈ Inaccw → (𝑥 ∈ (𝑅1𝐴) → 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))
231, 22syl 18 . . . . 5 (𝐴 ∈ Inacc → (𝑥 ∈ (𝑅1𝐴) → 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))
2423imp 412 . . . 4 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)) → 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴))
25 elssuni 4906 . . . . 5 (𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴) → 𝒫 𝑥 (𝑅1𝐴))
26 r1tr2 9756 . . . . 5 (𝑅1𝐴) ⊆ (𝑅1𝐴)
2725, 26sstrdi 3950 . . . 4 (𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴) → 𝒫 𝑥 ⊆ (𝑅1𝐴))
2824, 27jccil 532 . . 3 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)) → (𝒫 𝑥 ⊆ (𝑅1𝐴) ∧ 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))
2928ralrimiva 3159 . 2 (𝐴 ∈ Inacc → ∀𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)(𝒫 𝑥 ⊆ (𝑅1𝐴) ∧ 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))
301, 2syl 18 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ Inacc → 𝐴 ∈ On)
31 r1suc 9749 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ On → (𝑅1‘suc 𝐴) = 𝒫 (𝑅1𝐴))
3231eleq2d 2851 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ On → (𝑥 ∈ (𝑅1‘suc 𝐴) ↔ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)))
3330, 32syl 18 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ Inacc → (𝑥 ∈ (𝑅1‘suc 𝐴) ↔ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)))
34 rankr1ai 9777 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (𝑅1‘suc 𝐴) → (rank‘𝑥) ∈ suc 𝐴)
3533, 34biimtrrdi 257 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ Inacc → (𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴) → (rank‘𝑥) ∈ suc 𝐴))
3635imp 412 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) → (rank‘𝑥) ∈ suc 𝐴)
37 fvex 6898 . . . . . . 7 (rank‘𝑥) ∈ V
3837elsuc 6437 . . . . . 6 ((rank‘𝑥) ∈ suc 𝐴 ↔ ((rank‘𝑥) ∈ 𝐴 ∨ (rank‘𝑥) = 𝐴))
3936, 38sylib 221 . . . . 5 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) → ((rank‘𝑥) ∈ 𝐴 ∨ (rank‘𝑥) = 𝐴))
4039orcomd 885 . . . 4 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) → ((rank‘𝑥) = 𝐴 ∨ (rank‘𝑥) ∈ 𝐴))
41 fvex 6898 . . . . . . . 8 (𝑅1𝐴) ∈ V
42 elpwi 4571 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴) → 𝑥 ⊆ (𝑅1𝐴))
4342ad2antlr 740 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) ∧ (rank‘𝑥) = 𝐴) → 𝑥 ⊆ (𝑅1𝐴))
44 ssdomg 9003 . . . . . . . 8 ((𝑅1𝐴) ∈ V → (𝑥 ⊆ (𝑅1𝐴) → 𝑥 ≼ (𝑅1𝐴)))
4541, 43, 44mpsyl 69 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) ∧ (rank‘𝑥) = 𝐴) → 𝑥 ≼ (𝑅1𝐴))
46 rankcf 10779 . . . . . . . . . 10 ¬ 𝑥 ≺ (cf‘(rank‘𝑥))
47 fveq2 6885 . . . . . . . . . . . 12 ((rank‘𝑥) = 𝐴 → (cf‘(rank‘𝑥)) = (cf‘𝐴))
48 elina 10689 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ Inacc ↔ (𝐴 ≠ ∅ ∧ (cf‘𝐴) = 𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝒫 𝑥𝐴))
4948simp2bi 1164 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ Inacc → (cf‘𝐴) = 𝐴)
5047, 49sylan9eqr 2822 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ (rank‘𝑥) = 𝐴) → (cf‘(rank‘𝑥)) = 𝐴)
5150breq2d 5123 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ (rank‘𝑥) = 𝐴) → (𝑥 ≺ (cf‘(rank‘𝑥)) ↔ 𝑥𝐴))
5246, 51mtbii 329 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ (rank‘𝑥) = 𝐴) → ¬ 𝑥𝐴)
53 inar1 10777 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ Inacc → (𝑅1𝐴) ≈ 𝐴)
54 sdomentr 9106 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 ≺ (𝑅1𝐴) ∧ (𝑅1𝐴) ≈ 𝐴) → 𝑥𝐴)
5554expcom 419 . . . . . . . . . . 11 ((𝑅1𝐴) ≈ 𝐴 → (𝑥 ≺ (𝑅1𝐴) → 𝑥𝐴))
5653, 55syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ Inacc → (𝑥 ≺ (𝑅1𝐴) → 𝑥𝐴))
5756adantr 486 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ (rank‘𝑥) = 𝐴) → (𝑥 ≺ (𝑅1𝐴) → 𝑥𝐴))
5852, 57mtod 201 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ (rank‘𝑥) = 𝐴) → ¬ 𝑥 ≺ (𝑅1𝐴))
5958adantlr 728 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) ∧ (rank‘𝑥) = 𝐴) → ¬ 𝑥 ≺ (𝑅1𝐴))
60 bren2 8986 . . . . . . 7 (𝑥 ≈ (𝑅1𝐴) ↔ (𝑥 ≼ (𝑅1𝐴) ∧ ¬ 𝑥 ≺ (𝑅1𝐴)))
6145, 59, 60sylanbrc 595 . . . . . 6 (((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) ∧ (rank‘𝑥) = 𝐴) → 𝑥 ≈ (𝑅1𝐴))
6261ex 418 . . . . 5 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) → ((rank‘𝑥) = 𝐴𝑥 ≈ (𝑅1𝐴)))
63 r1elwf 9775 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (𝑅1‘suc 𝐴) → 𝑥 (𝑅1 “ On))
6433, 63biimtrrdi 257 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ Inacc → (𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴) → 𝑥 (𝑅1 “ On)))
6564imp 412 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) → 𝑥 (𝑅1 “ On))
66 r1fnon 9746 . . . . . . . . . 10 𝑅1 Fn On
6766fndmi 6643 . . . . . . . . 9 dom 𝑅1 = On
6830, 67eleqtrrdi 2876 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ Inacc → 𝐴 ∈ dom 𝑅1)
6968adantr 486 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) → 𝐴 ∈ dom 𝑅1)
70 rankr1ag 9781 . . . . . . 7 ((𝑥 (𝑅1 “ On) ∧ 𝐴 ∈ dom 𝑅1) → (𝑥 ∈ (𝑅1𝐴) ↔ (rank‘𝑥) ∈ 𝐴))
7165, 69, 70syl2anc 596 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) → (𝑥 ∈ (𝑅1𝐴) ↔ (rank‘𝑥) ∈ 𝐴))
7271biimprd 251 . . . . 5 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) → ((rank‘𝑥) ∈ 𝐴𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))
7362, 72orim12d 979 . . . 4 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) → (((rank‘𝑥) = 𝐴 ∨ (rank‘𝑥) ∈ 𝐴) → (𝑥 ≈ (𝑅1𝐴) ∨ 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴))))
7440, 73mpd 16 . . 3 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) → (𝑥 ≈ (𝑅1𝐴) ∨ 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))
7574ralrimiva 3159 . 2 (𝐴 ∈ Inacc → ∀𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)(𝑥 ≈ (𝑅1𝐴) ∨ 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))
76 eltsk2g 10753 . . 3 ((𝑅1𝐴) ∈ V → ((𝑅1𝐴) ∈ Tarski ↔ (∀𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)(𝒫 𝑥 ⊆ (𝑅1𝐴) ∧ 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)(𝑥 ≈ (𝑅1𝐴) ∨ 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))))
7741, 76ax-mp 5 . 2 ((𝑅1𝐴) ∈ Tarski ↔ (∀𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)(𝒫 𝑥 ⊆ (𝑅1𝐴) ∧ 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)(𝑥 ≈ (𝑅1𝐴) ∨ 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴))))
7829, 75, 77sylanbrc 595 1 (𝐴 ∈ Inacc → (𝑅1𝐴) ∈ Tarski)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 401  wo 861   = wceq 1570  wcel 2146  wne 2960  wral 3081  wrex 3091  Vcvv 3457  wss 3906  c0 4286  𝒫 cpw 4564   cuni 4874   ciun 4958   class class class wbr 5111  dom cdm 5663  cima 5666  Oncon0 6364  Lim wlim 6365  suc csuc 6366  cfv 6540  cen 8946  cdom 8947  csdm 8948  𝑅1cr1 9741  rankcrnk 9742  cfccf 9939  Inaccwcwina 10684  Inacccina 10685  Tarskictsk 10750
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-inf2 9617  ax-ac2 10462
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-iin 4961  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-lim 6369  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-oprab 7423  df-mpo 7424  df-om 7869  df-1st 7992  df-2nd 7993  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-1o 8459  df-2o 8460  df-er 8700  df-map 8832  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-fin 8953  df-oi 9479  df-r1 9743  df-rank 9744  df-card 9941  df-cf 9943  df-acn 9944  df-ac 10116  df-wina 10686  df-ina 10687  df-tsk 10751
This theorem is used by:  r1omtsk  10781  r1tskina  10784  grutsk  10824  inagrud  45066
  Copyright terms: Public domain W3C validator