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

Theorem r1pwss 9400
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 9382 . . . . . . 7 (Fun 𝑅1 ∧ Lim dom 𝑅1)
21simpri 489 . . . . . 6 Lim dom 𝑅1
3 limord 6272 . . . . . 6 (Lim dom 𝑅1 → Ord dom 𝑅1)
42, 3ax-mp 5 . . . . 5 Ord dom 𝑅1
5 ordsson 7567 . . . . 5 (Ord dom 𝑅1 → dom 𝑅1 ⊆ On)
64, 5ax-mp 5 . . . 4 dom 𝑅1 ⊆ On
7 elfvdm 6749 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
86, 7sselid 3898 . . 3 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → 𝐵 ∈ On)
9 onzsl 7625 . . 3 (𝐵 ∈ On ↔ (𝐵 = ∅ ∨ ∃𝑥 ∈ On 𝐵 = suc 𝑥 ∨ (𝐵 ∈ V ∧ Lim 𝐵)))
108, 9sylib 221 . 2 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → (𝐵 = ∅ ∨ ∃𝑥 ∈ On 𝐵 = suc 𝑥 ∨ (𝐵 ∈ V ∧ Lim 𝐵)))
11 noel 4245 . . . . 5 ¬ 𝐴 ∈ ∅
12 fveq2 6717 . . . . . . . 8 (𝐵 = ∅ → (𝑅1𝐵) = (𝑅1‘∅))
13 r10 9384 . . . . . . . 8 (𝑅1‘∅) = ∅
1412, 13eqtrdi 2794 . . . . . . 7 (𝐵 = ∅ → (𝑅1𝐵) = ∅)
1514eleq2d 2823 . . . . . 6 (𝐵 = ∅ → (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ↔ 𝐴 ∈ ∅))
1615biimpcd 252 . . . . 5 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → (𝐵 = ∅ → 𝐴 ∈ ∅))
1711, 16mtoi 202 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → ¬ 𝐵 = ∅)
1817pm2.21d 121 . . 3 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → (𝐵 = ∅ → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵)))
19 simpl 486 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵))
20 simpr 488 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝐵 = suc 𝑥)
2120fveq2d 6721 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → (𝑅1𝐵) = (𝑅1‘suc 𝑥))
227adantr 484 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
2320, 22eqeltrrd 2839 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → suc 𝑥 ∈ dom 𝑅1)
24 limsuc 7628 . . . . . . . . . . . 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 237 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝑥 ∈ dom 𝑅1)
27 r1sucg 9385 . . . . . . . . . 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 2777 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → (𝑅1𝐵) = 𝒫 (𝑅1𝑥))
3019, 29eleqtrd 2840 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝐴 ∈ 𝒫 (𝑅1𝑥))
31 elpwi 4522 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ 𝒫 (𝑅1𝑥) → 𝐴 ⊆ (𝑅1𝑥))
32 sspw 4526 . . . . . . 7 (𝐴 ⊆ (𝑅1𝑥) → 𝒫 𝐴 ⊆ 𝒫 (𝑅1𝑥))
3330, 31, 323syl 18 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝒫 𝐴 ⊆ 𝒫 (𝑅1𝑥))
3433, 29sseqtrrd 3942 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵))
3534ex 416 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → (𝐵 = suc 𝑥 → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵)))
3635rexlimdvw 3209 . . 3 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → (∃𝑥 ∈ On 𝐵 = suc 𝑥 → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵)))
37 r1tr 9392 . . . . . 6 Tr (𝑅1𝐵)
38 simpl 486 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵))
39 r1limg 9387 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐵 ∈ dom 𝑅1 ∧ Lim 𝐵) → (𝑅1𝐵) = 𝑥𝐵 (𝑅1𝑥))
407, 39sylan 583 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → (𝑅1𝐵) = 𝑥𝐵 (𝑅1𝑥))
4138, 40eleqtrd 2840 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → 𝐴 𝑥𝐵 (𝑅1𝑥))
42 eliun 4908 . . . . . . . . . 10 (𝐴 𝑥𝐵 (𝑅1𝑥) ↔ ∃𝑥𝐵 𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))
4341, 42sylib 221 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → ∃𝑥𝐵 𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))
44 simprl 771 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝑥𝐵)
45 limsuc 7628 . . . . . . . . . . . . 13 (Lim 𝐵 → (𝑥𝐵 ↔ suc 𝑥𝐵))
4645ad2antlr 727 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → (𝑥𝐵 ↔ suc 𝑥𝐵))
4744, 46mpbid 235 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → suc 𝑥𝐵)
48 limsuc 7628 . . . . . . . . . . . 12 (Lim 𝐵 → (suc 𝑥𝐵 ↔ suc suc 𝑥𝐵))
4948ad2antlr 727 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → (suc 𝑥𝐵 ↔ suc suc 𝑥𝐵))
5047, 49mpbid 235 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → suc suc 𝑥𝐵)
51 r1tr 9392 . . . . . . . . . . . . . . 15 Tr (𝑅1𝑥)
52 simprr 773 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))
53 trss 5170 . . . . . . . . . . . . . . 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 726 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
57 ordtr1 6256 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (Ord dom 𝑅1 → ((𝑥𝐵𝐵 ∈ dom 𝑅1) → 𝑥 ∈ dom 𝑅1))
584, 57ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑥𝐵𝐵 ∈ dom 𝑅1) → 𝑥 ∈ dom 𝑅1)
5944, 56, 58syl2anc 587 . . . . . . . . . . . . . 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 3942 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1‘suc 𝑥))
62 fvex 6730 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅1‘suc 𝑥) ∈ V
6362elpw2 5238 . . . . . . . . . . . 12 (𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 (𝑅1‘suc 𝑥) ↔ 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1‘suc 𝑥))
6461, 63sylibr 237 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝒫 𝐴 ∈ 𝒫 (𝑅1‘suc 𝑥))
6559, 25sylib 221 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → suc 𝑥 ∈ dom 𝑅1)
66 r1sucg 9385 . . . . . . . . . . . 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 2841 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc suc 𝑥))
69 fveq2 6717 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = suc suc 𝑥 → (𝑅1𝑦) = (𝑅1‘suc suc 𝑥))
7069eleq2d 2823 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = suc suc 𝑥 → (𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝑦) ↔ 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc suc 𝑥)))
7170rspcev 3537 . . . . . . . . . 10 ((suc suc 𝑥𝐵 ∧ 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc suc 𝑥)) → ∃𝑦𝐵 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝑦))
7250, 68, 71syl2anc 587 . . . . . . . . 9 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → ∃𝑦𝐵 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝑦))
7343, 72rexlimddv 3210 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → ∃𝑦𝐵 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝑦))
74 eliun 4908 . . . . . . . 8 (𝒫 𝐴 𝑦𝐵 (𝑅1𝑦) ↔ ∃𝑦𝐵 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝑦))
7573, 74sylibr 237 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → 𝒫 𝐴 𝑦𝐵 (𝑅1𝑦))
76 r1limg 9387 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ dom 𝑅1 ∧ Lim 𝐵) → (𝑅1𝐵) = 𝑦𝐵 (𝑅1𝑦))
777, 76sylan 583 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → (𝑅1𝐵) = 𝑦𝐵 (𝑅1𝑦))
7875, 77eleqtrrd 2841 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵))
79 trss 5170 . . . . . 6 (Tr (𝑅1𝐵) → (𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵)))
8037, 78, 79mpsyl 68 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵))
8180ex 416 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → (Lim 𝐵 → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵)))
8281adantld 494 . . 3 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → ((𝐵 ∈ V ∧ Lim 𝐵) → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵)))
8318, 36, 823jaod 1430 . 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 209  wa 399  w3o 1088   = wceq 1543  wcel 2110  wrex 3062  Vcvv 3408  wss 3866  c0 4237  𝒫 cpw 4513   ciun 4904  Tr wtr 5161  dom cdm 5551  Ord word 6212  Oncon0 6213  Lim wlim 6214  suc csuc 6215  Fun wfun 6374  cfv 6380  𝑅1cr1 9378
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1803  ax-4 1817  ax-5 1918  ax-6 1976  ax-7 2016  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2175  ax-ext 2708  ax-sep 5192  ax-nul 5199  ax-pow 5258  ax-pr 5322  ax-un 7523
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 400  df-or 848  df-3or 1090  df-3an 1091  df-tru 1546  df-fal 1556  df-ex 1788  df-nf 1792  df-sb 2071  df-mo 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2816  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-ral 3066  df-rex 3067  df-reu 3068  df-rab 3070  df-v 3410  df-sbc 3695  df-csb 3812  df-dif 3869  df-un 3871  df-in 3873  df-ss 3883  df-pss 3885  df-nul 4238  df-if 4440  df-pw 4515  df-sn 4542  df-pr 4544  df-tp 4546  df-op 4548  df-uni 4820  df-iun 4906  df-br 5054  df-opab 5116  df-mpt 5136  df-tr 5162  df-id 5455  df-eprel 5460  df-po 5468  df-so 5469  df-fr 5509  df-we 5511  df-xp 5557  df-rel 5558  df-cnv 5559  df-co 5560  df-dm 5561  df-rn 5562  df-res 5563  df-ima 5564  df-pred 6160  df-ord 6216  df-on 6217  df-lim 6218  df-suc 6219  df-iota 6338  df-fun 6382  df-fn 6383  df-f 6384  df-f1 6385  df-fo 6386  df-f1o 6387  df-fv 6388  df-om 7645  df-wrecs 8047  df-recs 8108  df-rdg 8146  df-r1 9380
This theorem is referenced by:  r1sscl  9401
  Copyright terms: Public domain W3C validator