MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  r1ordg Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem r1ordg 9803
Description: Ordering relation for the cumulative hierarchy of sets. Part of Proposition 9.10(2) of [TakeutiZaring] p. 77. (Contributed by NM, 8-Sep-2003.)
Assertion
Ref Expression
r1ordg (𝐵 ∈ dom 𝑅1 → (𝐴𝐵 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝐵)))

Proof of Theorem r1ordg
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 simpl 481 . . . 4 ((𝐵 ∈ dom 𝑅1𝐴𝐵) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
2 r1funlim 9791 . . . . . . . 8 (Fun 𝑅1 ∧ Lim dom 𝑅1)
32simpri 484 . . . . . . 7 Lim dom 𝑅1
4 limord 6431 . . . . . . 7 (Lim dom 𝑅1 → Ord dom 𝑅1)
53, 4ax-mp 5 . . . . . 6 Ord dom 𝑅1
6 ordsson 7786 . . . . . 6 (Ord dom 𝑅1 → dom 𝑅1 ⊆ On)
75, 6ax-mp 5 . . . . 5 dom 𝑅1 ⊆ On
87sseli 3972 . . . 4 (𝐵 ∈ dom 𝑅1𝐵 ∈ On)
91, 8syl 17 . . 3 ((𝐵 ∈ dom 𝑅1𝐴𝐵) → 𝐵 ∈ On)
10 onelon 6396 . . . . 5 ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐴𝐵) → 𝐴 ∈ On)
118, 10sylan 578 . . . 4 ((𝐵 ∈ dom 𝑅1𝐴𝐵) → 𝐴 ∈ On)
12 onsuc 7815 . . . 4 (𝐴 ∈ On → suc 𝐴 ∈ On)
1311, 12syl 17 . . 3 ((𝐵 ∈ dom 𝑅1𝐴𝐵) → suc 𝐴 ∈ On)
14 eloni 6381 . . . . . 6 (𝐵 ∈ On → Ord 𝐵)
15 ordsucss 7822 . . . . . 6 (Ord 𝐵 → (𝐴𝐵 → suc 𝐴𝐵))
1614, 15syl 17 . . . . 5 (𝐵 ∈ On → (𝐴𝐵 → suc 𝐴𝐵))
1716imp 405 . . . 4 ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐴𝐵) → suc 𝐴𝐵)
188, 17sylan 578 . . 3 ((𝐵 ∈ dom 𝑅1𝐴𝐵) → suc 𝐴𝐵)
19 eleq1 2813 . . . . . 6 (𝑥 = suc 𝐴 → (𝑥 ∈ dom 𝑅1 ↔ suc 𝐴 ∈ dom 𝑅1))
20 fveq2 6896 . . . . . . 7 (𝑥 = suc 𝐴 → (𝑅1𝑥) = (𝑅1‘suc 𝐴))
2120eleq2d 2811 . . . . . 6 (𝑥 = suc 𝐴 → ((𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑥) ↔ (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1‘suc 𝐴)))
2219, 21imbi12d 343 . . . . 5 (𝑥 = suc 𝐴 → ((𝑥 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑥)) ↔ (suc 𝐴 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1‘suc 𝐴))))
23 eleq1 2813 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑦 → (𝑥 ∈ dom 𝑅1𝑦 ∈ dom 𝑅1))
24 fveq2 6896 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → (𝑅1𝑥) = (𝑅1𝑦))
2524eleq2d 2811 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑥) ↔ (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑦)))
2623, 25imbi12d 343 . . . . 5 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑥 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑥)) ↔ (𝑦 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑦))))
27 eleq1 2813 . . . . . 6 (𝑥 = suc 𝑦 → (𝑥 ∈ dom 𝑅1 ↔ suc 𝑦 ∈ dom 𝑅1))
28 fveq2 6896 . . . . . . 7 (𝑥 = suc 𝑦 → (𝑅1𝑥) = (𝑅1‘suc 𝑦))
2928eleq2d 2811 . . . . . 6 (𝑥 = suc 𝑦 → ((𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑥) ↔ (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1‘suc 𝑦)))
3027, 29imbi12d 343 . . . . 5 (𝑥 = suc 𝑦 → ((𝑥 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑥)) ↔ (suc 𝑦 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1‘suc 𝑦))))
31 eleq1 2813 . . . . . 6 (𝑥 = 𝐵 → (𝑥 ∈ dom 𝑅1𝐵 ∈ dom 𝑅1))
32 fveq2 6896 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝐵 → (𝑅1𝑥) = (𝑅1𝐵))
3332eleq2d 2811 . . . . . 6 (𝑥 = 𝐵 → ((𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑥) ↔ (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝐵)))
3431, 33imbi12d 343 . . . . 5 (𝑥 = 𝐵 → ((𝑥 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑥)) ↔ (𝐵 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝐵))))
35 fvex 6909 . . . . . . . 8 (𝑅1𝐴) ∈ V
3635pwid 4626 . . . . . . 7 (𝑅1𝐴) ∈ 𝒫 (𝑅1𝐴)
37 limsuc 7854 . . . . . . . . 9 (Lim dom 𝑅1 → (𝐴 ∈ dom 𝑅1 ↔ suc 𝐴 ∈ dom 𝑅1))
383, 37ax-mp 5 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ dom 𝑅1 ↔ suc 𝐴 ∈ dom 𝑅1)
39 r1sucg 9794 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1‘suc 𝐴) = 𝒫 (𝑅1𝐴))
4038, 39sylbir 234 . . . . . . 7 (suc 𝐴 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1‘suc 𝐴) = 𝒫 (𝑅1𝐴))
4136, 40eleqtrrid 2832 . . . . . 6 (suc 𝐴 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1‘suc 𝐴))
4241a1i 11 . . . . 5 (suc 𝐴 ∈ On → (suc 𝐴 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1‘suc 𝐴)))
43 limsuc 7854 . . . . . . . 8 (Lim dom 𝑅1 → (𝑦 ∈ dom 𝑅1 ↔ suc 𝑦 ∈ dom 𝑅1))
443, 43ax-mp 5 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ dom 𝑅1 ↔ suc 𝑦 ∈ dom 𝑅1)
45 r1tr 9801 . . . . . . . . . . 11 Tr (𝑅1𝑦)
46 dftr4 5273 . . . . . . . . . . 11 (Tr (𝑅1𝑦) ↔ (𝑅1𝑦) ⊆ 𝒫 (𝑅1𝑦))
4745, 46mpbi 229 . . . . . . . . . 10 (𝑅1𝑦) ⊆ 𝒫 (𝑅1𝑦)
48 r1sucg 9794 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1‘suc 𝑦) = 𝒫 (𝑅1𝑦))
4947, 48sseqtrrid 4030 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝑦) ⊆ (𝑅1‘suc 𝑦))
5049sseld 3975 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ dom 𝑅1 → ((𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑦) → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1‘suc 𝑦)))
5150a2i 14 . . . . . . 7 ((𝑦 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑦)) → (𝑦 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1‘suc 𝑦)))
5244, 51biimtrrid 242 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑦)) → (suc 𝑦 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1‘suc 𝑦)))
5352a1i 11 . . . . 5 (((𝑦 ∈ On ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ suc 𝐴𝑦) → ((𝑦 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑦)) → (suc 𝑦 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1‘suc 𝑦))))
54 simprl 769 . . . . . . . . . . . 12 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → suc 𝐴𝑥)
55 simplr 767 . . . . . . . . . . . . . 14 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → suc 𝐴 ∈ On)
56 onsucb 7821 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐴 ∈ On ↔ suc 𝐴 ∈ On)
5755, 56sylibr 233 . . . . . . . . . . . . 13 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → 𝐴 ∈ On)
58 limord 6431 . . . . . . . . . . . . . 14 (Lim 𝑥 → Ord 𝑥)
5958ad2antrr 724 . . . . . . . . . . . . 13 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → Ord 𝑥)
60 ordelsuc 7824 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ On ∧ Ord 𝑥) → (𝐴𝑥 ↔ suc 𝐴𝑥))
6157, 59, 60syl2anc 582 . . . . . . . . . . . 12 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → (𝐴𝑥 ↔ suc 𝐴𝑥))
6254, 61mpbird 256 . . . . . . . . . . 11 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → 𝐴𝑥)
63 limsuc 7854 . . . . . . . . . . . 12 (Lim 𝑥 → (𝐴𝑥 ↔ suc 𝐴𝑥))
6463ad2antrr 724 . . . . . . . . . . 11 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → (𝐴𝑥 ↔ suc 𝐴𝑥))
6562, 64mpbid 231 . . . . . . . . . 10 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → suc 𝐴𝑥)
66 simprr 771 . . . . . . . . . . . . 13 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → 𝑥 ∈ dom 𝑅1)
67 ordtr1 6414 . . . . . . . . . . . . . 14 (Ord dom 𝑅1 → ((𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1) → 𝐴 ∈ dom 𝑅1))
685, 67ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1) → 𝐴 ∈ dom 𝑅1)
6962, 66, 68syl2anc 582 . . . . . . . . . . . 12 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → 𝐴 ∈ dom 𝑅1)
7069, 39syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → (𝑅1‘suc 𝐴) = 𝒫 (𝑅1𝐴))
7136, 70eleqtrrid 2832 . . . . . . . . . 10 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1‘suc 𝐴))
72 fveq2 6896 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = suc 𝐴 → (𝑅1𝑦) = (𝑅1‘suc 𝐴))
7372eleq2d 2811 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = suc 𝐴 → ((𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑦) ↔ (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1‘suc 𝐴)))
7473rspcev 3606 . . . . . . . . . 10 ((suc 𝐴𝑥 ∧ (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1‘suc 𝐴)) → ∃𝑦𝑥 (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑦))
7565, 71, 74syl2anc 582 . . . . . . . . 9 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → ∃𝑦𝑥 (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑦))
76 eliun 5001 . . . . . . . . 9 ((𝑅1𝐴) ∈ 𝑦𝑥 (𝑅1𝑦) ↔ ∃𝑦𝑥 (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑦))
7775, 76sylibr 233 . . . . . . . 8 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → (𝑅1𝐴) ∈ 𝑦𝑥 (𝑅1𝑦))
78 simpll 765 . . . . . . . . 9 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → Lim 𝑥)
79 r1limg 9796 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ dom 𝑅1 ∧ Lim 𝑥) → (𝑅1𝑥) = 𝑦𝑥 (𝑅1𝑦))
8066, 78, 79syl2anc 582 . . . . . . . 8 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → (𝑅1𝑥) = 𝑦𝑥 (𝑅1𝑦))
8177, 80eleqtrrd 2828 . . . . . . 7 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝑥𝑥 ∈ dom 𝑅1)) → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑥))
8281expr 455 . . . . . 6 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ suc 𝐴𝑥) → (𝑥 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑥)))
8382a1d 25 . . . . 5 (((Lim 𝑥 ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ suc 𝐴𝑥) → (∀𝑦𝑥 (suc 𝐴𝑦 → (𝑦 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑦))) → (𝑥 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝑥))))
8422, 26, 30, 34, 42, 53, 83tfindsg 7866 . . . 4 (((𝐵 ∈ On ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ suc 𝐴𝐵) → (𝐵 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝐵)))
8584impr 453 . . 3 (((𝐵 ∈ On ∧ suc 𝐴 ∈ On) ∧ (suc 𝐴𝐵𝐵 ∈ dom 𝑅1)) → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝐵))
869, 13, 18, 1, 85syl22anc 837 . 2 ((𝐵 ∈ dom 𝑅1𝐴𝐵) → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝐵))
8786ex 411 1 (𝐵 ∈ dom 𝑅1 → (𝐴𝐵 → (𝑅1𝐴) ∈ (𝑅1𝐵)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 394   = wceq 1533  wcel 2098  wral 3050  wrex 3059  wss 3944  𝒫 cpw 4604   ciun 4997  Tr wtr 5266  dom cdm 5678  Ord word 6370  Oncon0 6371  Lim wlim 6372  suc csuc 6373  Fun wfun 6543  cfv 6549  𝑅1cr1 9787
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2166  ax-ext 2696  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5365  ax-pr 5429  ax-un 7741
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2703  df-cleq 2717  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2930  df-ral 3051  df-rex 3060  df-reu 3364  df-rab 3419  df-v 3463  df-sbc 3774  df-csb 3890  df-dif 3947  df-un 3949  df-in 3951  df-ss 3961  df-pss 3964  df-nul 4323  df-if 4531  df-pw 4606  df-sn 4631  df-pr 4633  df-op 4637  df-uni 4910  df-iun 4999  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5576  df-eprel 5582  df-po 5590  df-so 5591  df-fr 5633  df-we 5635  df-xp 5684  df-rel 5685  df-cnv 5686  df-co 5687  df-dm 5688  df-rn 5689  df-res 5690  df-ima 5691  df-pred 6307  df-ord 6374  df-on 6375  df-lim 6376  df-suc 6377  df-iota 6501  df-fun 6551  df-fn 6552  df-f 6553  df-f1 6554  df-fo 6555  df-f1o 6556  df-fv 6557  df-ov 7422  df-om 7872  df-2nd 7995  df-frecs 8287  df-wrecs 8318  df-recs 8392  df-rdg 8431  df-r1 9789
This theorem is referenced by:  r1ord3g  9804  r1ord  9805
  Copyright terms: Public domain W3C validator