MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  r1pwss Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem r1pwss 9542
Description: Each set of the cumulative hierarchy is closed under subsets. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Nov-2014.)
Assertion
Ref Expression
r1pwss (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵))

Proof of Theorem r1pwss
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 r1funlim 9524 . . . . . . 7 (Fun 𝑅1 ∧ Lim dom 𝑅1)
21simpri 486 . . . . . 6 Lim dom 𝑅1
3 limord 6325 . . . . . 6 (Lim dom 𝑅1 → Ord dom 𝑅1)
42, 3ax-mp 5 . . . . 5 Ord dom 𝑅1
5 ordsson 7633 . . . . 5 (Ord dom 𝑅1 → dom 𝑅1 ⊆ On)
64, 5ax-mp 5 . . . 4 dom 𝑅1 ⊆ On
7 elfvdm 6806 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
86, 7sselid 3919 . . 3 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → 𝐵 ∈ On)
9 onzsl 7693 . . 3 (𝐵 ∈ On ↔ (𝐵 = ∅ ∨ ∃𝑥 ∈ On 𝐵 = suc 𝑥 ∨ (𝐵 ∈ V ∧ Lim 𝐵)))
108, 9sylib 217 . 2 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → (𝐵 = ∅ ∨ ∃𝑥 ∈ On 𝐵 = suc 𝑥 ∨ (𝐵 ∈ V ∧ Lim 𝐵)))
11 noel 4264 . . . . 5 ¬ 𝐴 ∈ ∅
12 fveq2 6774 . . . . . . . 8 (𝐵 = ∅ → (𝑅1𝐵) = (𝑅1‘∅))
13 r10 9526 . . . . . . . 8 (𝑅1‘∅) = ∅
1412, 13eqtrdi 2794 . . . . . . 7 (𝐵 = ∅ → (𝑅1𝐵) = ∅)
1514eleq2d 2824 . . . . . 6 (𝐵 = ∅ → (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ↔ 𝐴 ∈ ∅))
1615biimpcd 248 . . . . 5 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → (𝐵 = ∅ → 𝐴 ∈ ∅))
1711, 16mtoi 198 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → ¬ 𝐵 = ∅)
1817pm2.21d 121 . . 3 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → (𝐵 = ∅ → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵)))
19 simpl 483 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵))
20 simpr 485 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝐵 = suc 𝑥)
2120fveq2d 6778 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → (𝑅1𝐵) = (𝑅1‘suc 𝑥))
227adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
2320, 22eqeltrrd 2840 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → suc 𝑥 ∈ dom 𝑅1)
24 limsuc 7696 . . . . . . . . . . . 12 (Lim dom 𝑅1 → (𝑥 ∈ dom 𝑅1 ↔ suc 𝑥 ∈ dom 𝑅1))
252, 24ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ dom 𝑅1 ↔ suc 𝑥 ∈ dom 𝑅1)
2623, 25sylibr 233 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝑥 ∈ dom 𝑅1)
27 r1sucg 9527 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1‘suc 𝑥) = 𝒫 (𝑅1𝑥))
2826, 27syl 17 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → (𝑅1‘suc 𝑥) = 𝒫 (𝑅1𝑥))
2921, 28eqtrd 2778 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → (𝑅1𝐵) = 𝒫 (𝑅1𝑥))
3019, 29eleqtrd 2841 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝐴 ∈ 𝒫 (𝑅1𝑥))
31 elpwi 4542 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ 𝒫 (𝑅1𝑥) → 𝐴 ⊆ (𝑅1𝑥))
32 sspw 4546 . . . . . . 7 (𝐴 ⊆ (𝑅1𝑥) → 𝒫 𝐴 ⊆ 𝒫 (𝑅1𝑥))
3330, 31, 323syl 18 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝒫 𝐴 ⊆ 𝒫 (𝑅1𝑥))
3433, 29sseqtrrd 3962 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵))
3534ex 413 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → (𝐵 = suc 𝑥 → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵)))
3635rexlimdvw 3219 . . 3 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → (∃𝑥 ∈ On 𝐵 = suc 𝑥 → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵)))
37 r1tr 9534 . . . . . 6 Tr (𝑅1𝐵)
38 simpl 483 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵))
39 r1limg 9529 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐵 ∈ dom 𝑅1 ∧ Lim 𝐵) → (𝑅1𝐵) = 𝑥𝐵 (𝑅1𝑥))
407, 39sylan 580 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → (𝑅1𝐵) = 𝑥𝐵 (𝑅1𝑥))
4138, 40eleqtrd 2841 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → 𝐴 𝑥𝐵 (𝑅1𝑥))
42 eliun 4928 . . . . . . . . . 10 (𝐴 𝑥𝐵 (𝑅1𝑥) ↔ ∃𝑥𝐵 𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))
4341, 42sylib 217 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → ∃𝑥𝐵 𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))
44 simprl 768 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝑥𝐵)
45 limsuc 7696 . . . . . . . . . . . . 13 (Lim 𝐵 → (𝑥𝐵 ↔ suc 𝑥𝐵))
4645ad2antlr 724 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → (𝑥𝐵 ↔ suc 𝑥𝐵))
4744, 46mpbid 231 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → suc 𝑥𝐵)
48 limsuc 7696 . . . . . . . . . . . 12 (Lim 𝐵 → (suc 𝑥𝐵 ↔ suc suc 𝑥𝐵))
4948ad2antlr 724 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → (suc 𝑥𝐵 ↔ suc suc 𝑥𝐵))
5047, 49mpbid 231 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → suc suc 𝑥𝐵)
51 r1tr 9534 . . . . . . . . . . . . . . 15 Tr (𝑅1𝑥)
52 simprr 770 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))
53 trss 5200 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Tr (𝑅1𝑥) → (𝐴 ∈ (𝑅1𝑥) → 𝐴 ⊆ (𝑅1𝑥)))
5451, 52, 53mpsyl 68 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝐴 ⊆ (𝑅1𝑥))
5554, 32syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝒫 𝐴 ⊆ 𝒫 (𝑅1𝑥))
567ad2antrr 723 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
57 ordtr1 6309 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (Ord dom 𝑅1 → ((𝑥𝐵𝐵 ∈ dom 𝑅1) → 𝑥 ∈ dom 𝑅1))
584, 57ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥𝐵𝐵 ∈ dom 𝑅1) → 𝑥 ∈ dom 𝑅1)
5944, 56, 58syl2anc 584 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝑥 ∈ dom 𝑅1)
6059, 27syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → (𝑅1‘suc 𝑥) = 𝒫 (𝑅1𝑥))
6155, 60sseqtrrd 3962 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1‘suc 𝑥))
62 fvex 6787 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅1‘suc 𝑥) ∈ V
6362elpw2 5269 . . . . . . . . . . . 12 (𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 (𝑅1‘suc 𝑥) ↔ 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1‘suc 𝑥))
6461, 63sylibr 233 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 (𝑅1‘suc 𝑥))
6559, 25sylib 217 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → suc 𝑥 ∈ dom 𝑅1)
66 r1sucg 9527 . . . . . . . . . . . 12 (suc 𝑥 ∈ dom 𝑅1 → (𝑅1‘suc suc 𝑥) = 𝒫 (𝑅1‘suc 𝑥))
6765, 66syl 17 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → (𝑅1‘suc suc 𝑥) = 𝒫 (𝑅1‘suc 𝑥))
6864, 67eleqtrrd 2842 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc suc 𝑥))
69 fveq2 6774 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = suc suc 𝑥 → (𝑅1𝑦) = (𝑅1‘suc suc 𝑥))
7069eleq2d 2824 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = suc suc 𝑥 → (𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝑦) ↔ 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc suc 𝑥)))
7170rspcev 3561 . . . . . . . . . 10 ((suc suc 𝑥𝐵 ∧ 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc suc 𝑥)) → ∃𝑦𝐵 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝑦))
7250, 68, 71syl2anc 584 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → ∃𝑦𝐵 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝑦))
7343, 72rexlimddv 3220 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → ∃𝑦𝐵 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝑦))
74 eliun 4928 . . . . . . . 8 (𝒫 𝐴 𝑦𝐵 (𝑅1𝑦) ↔ ∃𝑦𝐵 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝑦))
7573, 74sylibr 233 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → 𝒫 𝐴 𝑦𝐵 (𝑅1𝑦))
76 r1limg 9529 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ dom 𝑅1 ∧ Lim 𝐵) → (𝑅1𝐵) = 𝑦𝐵 (𝑅1𝑦))
777, 76sylan 580 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → (𝑅1𝐵) = 𝑦𝐵 (𝑅1𝑦))
7875, 77eleqtrrd 2842 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵))
79 trss 5200 . . . . . 6 (Tr (𝑅1𝐵) → (𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵)))
8037, 78, 79mpsyl 68 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵))
8180ex 413 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → (Lim 𝐵 → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵)))
8281adantld 491 . . 3 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → ((𝐵 ∈ V ∧ Lim 𝐵) → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵)))
8318, 36, 823jaod 1427 . 2 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → ((𝐵 = ∅ ∨ ∃𝑥 ∈ On 𝐵 = suc 𝑥 ∨ (𝐵 ∈ V ∧ Lim 𝐵)) → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵)))
8410, 83mpd 15 1 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 396  w3o 1085   = wceq 1539  wcel 2106  wrex 3065  Vcvv 3432  wss 3887  c0 4256  𝒫 cpw 4533   ciun 4924  Tr wtr 5191  dom cdm 5589  Ord word 6265  Oncon0 6266  Lim wlim 6267  suc csuc 6268  Fun wfun 6427  cfv 6433  𝑅1cr1 9520
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-ral 3069  df-rex 3070  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-op 4568  df-uni 4840  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-ov 7278  df-om 7713  df-2nd 7832  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-r1 9522
This theorem is referenced by:  r1sscl  9543
  Copyright terms: Public domain W3C validator