Users' Mathboxes Mathbox for Rohan Ridenour < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  mnugrud Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem mnugrud 43043
Description: Minimal universes are Grothendieck universes. (Contributed by Rohan Ridenour, 13-Aug-2023.)
Hypotheses
Ref Expression
mnugrud.1 𝑀 = {𝑘 ∣ ∀𝑙𝑘 (𝒫 𝑙𝑘 ∧ ∀𝑚𝑛𝑘 (𝒫 𝑙𝑛 ∧ ∀𝑝𝑙 (∃𝑞𝑘 (𝑝𝑞𝑞𝑚) → ∃𝑟𝑚 (𝑝𝑟 𝑟𝑛))))}
mnugrud.2 (𝜑𝑈𝑀)
Assertion
Ref Expression
mnugrud (𝜑𝑈 ∈ Univ)
Distinct variable groups:   𝑈,𝑘,𝑚,𝑛,𝑟,𝑝,𝑙   𝑈,𝑞,𝑘,𝑚,𝑛,𝑝,𝑙
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑘,𝑚,𝑛,𝑟,𝑞,𝑝,𝑙)   𝑀(𝑘,𝑚,𝑛,𝑟,𝑞,𝑝,𝑙)

Proof of Theorem mnugrud
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 mnugrud.1 . . 3 𝑀 = {𝑘 ∣ ∀𝑙𝑘 (𝒫 𝑙𝑘 ∧ ∀𝑚𝑛𝑘 (𝒫 𝑙𝑛 ∧ ∀𝑝𝑙 (∃𝑞𝑘 (𝑝𝑞𝑞𝑚) → ∃𝑟𝑚 (𝑝𝑟 𝑟𝑛))))}
2 mnugrud.2 . . 3 (𝜑𝑈𝑀)
31, 2mnutrd 43039 . 2 (𝜑 → Tr 𝑈)
42adantr 482 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝑈) → 𝑈𝑀)
5 simpr 486 . . . . 5 ((𝜑𝑥𝑈) → 𝑥𝑈)
61, 4, 5mnupwd 43026 . . . 4 ((𝜑𝑥𝑈) → 𝒫 𝑥𝑈)
72ad2antrr 725 . . . . . 6 (((𝜑𝑥𝑈) ∧ 𝑦𝑈) → 𝑈𝑀)
85adantr 482 . . . . . 6 (((𝜑𝑥𝑈) ∧ 𝑦𝑈) → 𝑥𝑈)
9 simpr 486 . . . . . 6 (((𝜑𝑥𝑈) ∧ 𝑦𝑈) → 𝑦𝑈)
101, 7, 8, 9mnuprd 43035 . . . . 5 (((𝜑𝑥𝑈) ∧ 𝑦𝑈) → {𝑥, 𝑦} ∈ 𝑈)
1110ralrimiva 3147 . . . 4 ((𝜑𝑥𝑈) → ∀𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∈ 𝑈)
122ad2antrr 725 . . . . . 6 (((𝜑𝑥𝑈) ∧ 𝑦 ∈ (𝑈m 𝑥)) → 𝑈𝑀)
135adantr 482 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥𝑈) ∧ 𝑦 ∈ (𝑈m 𝑥)) → 𝑥𝑈)
14 elmapi 8843 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ (𝑈m 𝑥) → 𝑦:𝑥𝑈)
1514adantl 483 . . . . . . 7 (((𝜑𝑥𝑈) ∧ 𝑦 ∈ (𝑈m 𝑥)) → 𝑦:𝑥𝑈)
161, 12, 13, 15mnurnd 43042 . . . . . 6 (((𝜑𝑥𝑈) ∧ 𝑦 ∈ (𝑈m 𝑥)) → ran 𝑦𝑈)
171, 12, 16mnuunid 43036 . . . . 5 (((𝜑𝑥𝑈) ∧ 𝑦 ∈ (𝑈m 𝑥)) → ran 𝑦𝑈)
1817ralrimiva 3147 . . . 4 ((𝜑𝑥𝑈) → ∀𝑦 ∈ (𝑈m 𝑥) ran 𝑦𝑈)
196, 11, 183jca 1129 . . 3 ((𝜑𝑥𝑈) → (𝒫 𝑥𝑈 ∧ ∀𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∈ 𝑈 ∧ ∀𝑦 ∈ (𝑈m 𝑥) ran 𝑦𝑈))
2019ralrimiva 3147 . 2 (𝜑 → ∀𝑥𝑈 (𝒫 𝑥𝑈 ∧ ∀𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∈ 𝑈 ∧ ∀𝑦 ∈ (𝑈m 𝑥) ran 𝑦𝑈))
21 elgrug 10787 . . 3 (𝑈𝑀 → (𝑈 ∈ Univ ↔ (Tr 𝑈 ∧ ∀𝑥𝑈 (𝒫 𝑥𝑈 ∧ ∀𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∈ 𝑈 ∧ ∀𝑦 ∈ (𝑈m 𝑥) ran 𝑦𝑈))))
222, 21syl 17 . 2 (𝜑 → (𝑈 ∈ Univ ↔ (Tr 𝑈 ∧ ∀𝑥𝑈 (𝒫 𝑥𝑈 ∧ ∀𝑦𝑈 {𝑥, 𝑦} ∈ 𝑈 ∧ ∀𝑦 ∈ (𝑈m 𝑥) ran 𝑦𝑈))))
233, 20, 22mpbir2and 712 1 (𝜑𝑈 ∈ Univ)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 397  w3a 1088  wal 1540   = wceq 1542  wcel 2107  {cab 2710  wral 3062  wrex 3071  wss 3949  𝒫 cpw 4603  {cpr 4631   cuni 4909  Tr wtr 5266  ran crn 5678  wf 6540  (class class class)co 7409  m cmap 8820  Univcgru 10785
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-reg 9587
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-fr 5632  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-fv 6552  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-map 8822  df-gru 10786
This theorem is referenced by:  grumnueq  43046
  Copyright terms: Public domain W3C validator