Theorem r1omhf 35108

Description: A set is hereditarily finite iff it is finite and all of its elements are hereditarily finite. (Contributed by BTernaryTau, 19-Jan-2026.)

Assertion

Ref	Expression
r1omhf	⊢ (𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω) ↔ (𝐴 ∈ Fin ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω)))

Distinct variable group:   𝑥,𝐴

Proof of Theorem r1omhf

Dummy variable 𝑦 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		r1omfi 35107	. . . 4 ⊢ ∪ (𝑅1 “ ω) ⊆ Fin
2	1	sseli 3930	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω) → 𝐴 ∈ Fin)
3		r1funlim 9656	. . . . . . . 8 ⊢ (Fun 𝑅1 ∧ Lim dom 𝑅1)
4	3	simpli 483	. . . . . . 7 ⊢ Fun 𝑅1
5		eluniima 7184	. . . . . . 7 ⊢ (Fun 𝑅1 → (𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω) ↔ ∃𝑦 ∈ ω 𝐴 ∈ (𝑅1‘𝑦)))
6	4, 5	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω) ↔ ∃𝑦 ∈ ω 𝐴 ∈ (𝑅1‘𝑦))
7		r19.41v 3162	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑦 ∈ ω (𝐴 ∈ (𝑅1‘𝑦) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ↔ (∃𝑦 ∈ ω 𝐴 ∈ (𝑅1‘𝑦) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴))
8		r1elcl 35102	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ (𝑅1‘𝑦) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ (𝑅1‘𝑦))
9	8	reximi 3070	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑦 ∈ ω (𝐴 ∈ (𝑅1‘𝑦) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ∃𝑦 ∈ ω 𝑥 ∈ (𝑅1‘𝑦))
10	7, 9	sylbir 235	. . . . . 6 ⊢ ((∃𝑦 ∈ ω 𝐴 ∈ (𝑅1‘𝑦) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ∃𝑦 ∈ ω 𝑥 ∈ (𝑅1‘𝑦))
11	6, 10	sylanb 581	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ∃𝑦 ∈ ω 𝑥 ∈ (𝑅1‘𝑦))
12		eluniima 7184	. . . . . 6 ⊢ (Fun 𝑅1 → (𝑥 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω) ↔ ∃𝑦 ∈ ω 𝑥 ∈ (𝑅1‘𝑦)))
13	4, 12	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω) ↔ ∃𝑦 ∈ ω 𝑥 ∈ (𝑅1‘𝑦))
14	11, 13	sylibr 234	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω) ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω))
15	14	ralrimiva 3124	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω))
16	2, 15	jca 511	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω) → (𝐴 ∈ Fin ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω)))
17		limom 7812	. . 3 ⊢ Lim ω
18		r1filimi 35106	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω) ∧ Lim ω) → 𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω))
19	17, 18	mp3an3 1452	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ Fin ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω)) → 𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω))
20	16, 19	impbii 209	1 ⊢ (𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω) ↔ (𝐴 ∈ Fin ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑥 ∈ ∪ (𝑅1 “ ω)))

Syntax hints:   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∈ wcel 2111  ∀wral 3047  ∃wrex 3056  ∪ cuni 4859  dom cdm 5616   “ cima 5619  Lim wlim 6307  Fun wfun 6475  ‘cfv 6481  ωcom 7796  Fincfn 8869  𝑅₁cr1 9652

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5217  ax-sep 5234  ax-nul 5244  ax-pow 5303  ax-pr 5370  ax-un 7668

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-ral 3048  df-rex 3057  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3742  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4284  df-if 4476  df-pw 4552  df-sn 4577  df-pr 4579  df-op 4583  df-uni 4860  df-int 4898  df-iun 4943  df-br 5092  df-opab 5154  df-mpt 5173  df-tr 5199  df-id 5511  df-eprel 5516  df-po 5524  df-so 5525  df-fr 5569  df-we 5571  df-xp 5622  df-rel 5623  df-cnv 5624  df-co 5625  df-dm 5626  df-rn 5627  df-res 5628  df-ima 5629  df-pred 6248  df-ord 6309  df-on 6310  df-lim 6311  df-suc 6312  df-iota 6437  df-fun 6483  df-fn 6484  df-f 6485  df-f1 6486  df-fo 6487  df-f1o 6488  df-fv 6489  df-ov 7349  df-om 7797  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8211  df-wrecs 8242  df-recs 8291  df-rdg 8329  df-1o 8385  df-en 8870  df-dom 8871  df-fin 8873  df-r1 9654  df-rank 9655

This theorem is referenced by:  trssfir1omregs  35120  r1omhfbregs  35121