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

Theorem inatsk 10788
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 10700 . . . . . 6 (𝐴 ∈ Inacc → 𝐴 ∈ Inaccw)
2 winaon 10698 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ Inaccw𝐴 ∈ On)
3 winalim 10705 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ Inaccw → Lim 𝐴)
4 r1lim 9755 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ On ∧ Lim 𝐴) → (𝑅1𝐴) = 𝑦𝐴 (𝑅1𝑦))
52, 3, 4syl2anc 596 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ Inaccw → (𝑅1𝐴) = 𝑦𝐴 (𝑅1𝑦))
65eleq2d 2846 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ Inaccw → (𝑥 ∈ (𝑅1𝐴) ↔ 𝑥 𝑦𝐴 (𝑅1𝑦)))
7 eliun 4955 . . . . . . . 8 (𝑥 𝑦𝐴 (𝑅1𝑦) ↔ ∃𝑦𝐴 𝑥 ∈ (𝑅1𝑦))
86, 7bitrdi 290 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ Inaccw → (𝑥 ∈ (𝑅1𝐴) ↔ ∃𝑦𝐴 𝑥 ∈ (𝑅1𝑦)))
9 onelon 6382 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ On ∧ 𝑦𝐴) → 𝑦 ∈ On)
102, 9sylan 592 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ Inaccw𝑦𝐴) → 𝑦 ∈ On)
11 r1pw 9828 . . . . . . . . . 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 7846 . . . . . . . . . . . . 13 (Lim 𝐴 → (𝑦𝐴 ↔ suc 𝑦𝐴))
143, 13syl 18 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ Inaccw → (𝑦𝐴 ↔ suc 𝑦𝐴))
15 r1ord2 9764 . . . . . . . . . . . . 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 3930 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ Inaccw𝑦𝐴) → (𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1‘suc 𝑦) → 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))
2012, 19sylbid 243 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ Inaccw𝑦𝐴) → (𝑥 ∈ (𝑅1𝑦) → 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))
2120rexlimdva 3163 . . . . . . 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 4899 . . . . 5 (𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴) → 𝒫 𝑥 (𝑅1𝐴))
26 r1tr2 9760 . . . . 5 (𝑅1𝐴) ⊆ (𝑅1𝐴)
2725, 26sstrdi 3943 . . . 4 (𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴) → 𝒫 𝑥 ⊆ (𝑅1𝐴))
2824, 27jccil 532 . . 3 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)) → (𝒫 𝑥 ⊆ (𝑅1𝐴) ∧ 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))
2928ralrimiva 3154 . 2 (𝐴 ∈ Inacc → ∀𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)(𝒫 𝑥 ⊆ (𝑅1𝐴) ∧ 𝒫 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))
301, 2syl 18 . . . . . . . . 9 (𝐴 ∈ Inacc → 𝐴 ∈ On)
31 r1suc 9753 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ On → (𝑅1‘suc 𝐴) = 𝒫 (𝑅1𝐴))
3231eleq2d 2846 . . . . . . . . 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 9781 . . . . . . . 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 6892 . . . . . . 7 (rank‘𝑥) ∈ V
3837elsuc 6430 . . . . . 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 6892 . . . . . . . 8 (𝑅1𝐴) ∈ V
42 elpwi 4564 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴) → 𝑥 ⊆ (𝑅1𝐴))
4342ad2antlr 740 . . . . . . . 8 (((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) ∧ (rank‘𝑥) = 𝐴) → 𝑥 ⊆ (𝑅1𝐴))
44 ssdomg 9007 . . . . . . . 8 ((𝑅1𝐴) ∈ V → (𝑥 ⊆ (𝑅1𝐴) → 𝑥 ≼ (𝑅1𝐴)))
4541, 43, 44mpsyl 69 . . . . . . 7 (((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) ∧ (rank‘𝑥) = 𝐴) → 𝑥 ≼ (𝑅1𝐴))
46 rankcf 10787 . . . . . . . . . 10 ¬ 𝑥 ≺ (cf‘(rank‘𝑥))
47 fveq2 6879 . . . . . . . . . . . 12 ((rank‘𝑥) = 𝐴 → (cf‘(rank‘𝑥)) = (cf‘𝐴))
48 elina 10697 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐴 ∈ Inacc ↔ (𝐴 ≠ ∅ ∧ (cf‘𝐴) = 𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴 𝒫 𝑥𝐴))
4948simp2bi 1164 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ Inacc → (cf‘𝐴) = 𝐴)
5047, 49sylan9eqr 2817 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ (rank‘𝑥) = 𝐴) → (cf‘(rank‘𝑥)) = 𝐴)
5150breq2d 5115 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ (rank‘𝑥) = 𝐴) → (𝑥 ≺ (cf‘(rank‘𝑥)) ↔ 𝑥𝐴))
5246, 51mtbii 329 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ (rank‘𝑥) = 𝐴) → ¬ 𝑥𝐴)
53 inar1 10785 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ Inacc → (𝑅1𝐴) ≈ 𝐴)
54 sdomentr 9110 . . . . . . . . . . . 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 8990 . . . . . . 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 9779 . . . . . . . . 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 9750 . . . . . . . . . 10 𝑅1 Fn On
6766fndmi 6637 . . . . . . . . 9 dom 𝑅1 = On
6830, 67eleqtrrdi 2871 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ Inacc → 𝐴 ∈ dom 𝑅1)
6968adantr 486 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ Inacc ∧ 𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)) → 𝐴 ∈ dom 𝑅1)
70 rankr1ag 9785 . . . . . . 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 3154 . 2 (𝐴 ∈ Inacc → ∀𝑥 ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)(𝑥 ≈ (𝑅1𝐴) ∨ 𝑥 ∈ (𝑅1𝐴)))
76 eltsk2g 10761 . . 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 2145  wne 2955  wral 3076  wrex 3086  Vcvv 3450  wss 3899  c0 4279  𝒫 cpw 4557   cuni 4867   ciun 4951   class class class wbr 5103  dom cdm 5655  cima 5658  Oncon0 6357  Lim wlim 6358  suc csuc 6359  cfv 6533  cen 8950  cdom 8951  csdm 8952  𝑅1cr1 9745  rankcrnk 9746  cfccf 9943  Inaccwcwina 10692  Inacccina 10693  Tarskictsk 10758
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 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7737  ax-inf2 9621  ax-ac2 10466
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 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  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-iin 4954  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-se 5609  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-isom 6542  df-riota 7371  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7864  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8281  df-wrecs 8312  df-recs 8361  df-rdg 8400  df-1o 8456  df-2o 8457  df-er 8697  df-map 8829  df-en 8954  df-dom 8955  df-sdom 8956  df-fin 8957  df-oi 9483  df-r1 9747  df-rank 9748  df-card 9945  df-cf 9947  df-acn 9948  df-ac 10120  df-wina 10694  df-ina 10695  df-tsk 10759
This theorem is used by:  r1omtsk  10789  r1tskina  10792  grutsk  10832  inagrud  45121
  Copyright terms: Public domain W3C validator