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

Theorem r1pwss 9720
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 9702 . . . . . . 7 (Fun 𝑅1 ∧ Lim dom 𝑅1)
21simpri 486 . . . . . 6 Lim dom 𝑅1
3 limord 6377 . . . . . 6 (Lim dom 𝑅1 → Ord dom 𝑅1)
42, 3ax-mp 5 . . . . 5 Ord dom 𝑅1
5 ordsson 7717 . . . . 5 (Ord dom 𝑅1 → dom 𝑅1 ⊆ On)
64, 5ax-mp 5 . . . 4 dom 𝑅1 ⊆ On
7 elfvdm 6879 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
86, 7sselid 3942 . . 3 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → 𝐵 ∈ On)
9 onzsl 7782 . . 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 4290 . . . . 5 ¬ 𝐴 ∈ ∅
12 fveq2 6842 . . . . . . . 8 (𝐵 = ∅ → (𝑅1𝐵) = (𝑅1‘∅))
13 r10 9704 . . . . . . . 8 (𝑅1‘∅) = ∅
1412, 13eqtrdi 2792 . . . . . . 7 (𝐵 = ∅ → (𝑅1𝐵) = ∅)
1514eleq2d 2823 . . . . . 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 6846 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → (𝑅1𝐵) = (𝑅1‘suc 𝑥))
227adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
2320, 22eqeltrrd 2839 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → suc 𝑥 ∈ dom 𝑅1)
24 limsuc 7785 . . . . . . . . . . . 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 9705 . . . . . . . . . 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 2776 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → (𝑅1𝐵) = 𝒫 (𝑅1𝑥))
3019, 29eleqtrd 2840 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝐴 ∈ 𝒫 (𝑅1𝑥))
31 elpwi 4567 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ 𝒫 (𝑅1𝑥) → 𝐴 ⊆ (𝑅1𝑥))
32 sspw 4571 . . . . . . 7 (𝐴 ⊆ (𝑅1𝑥) → 𝒫 𝐴 ⊆ 𝒫 (𝑅1𝑥))
3330, 31, 323syl 18 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝒫 𝐴 ⊆ 𝒫 (𝑅1𝑥))
3433, 29sseqtrrd 3985 . . . . 5 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐵 = suc 𝑥) → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵))
3534ex 413 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → (𝐵 = suc 𝑥 → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵)))
3635rexlimdvw 3157 . . 3 (𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) → (∃𝑥 ∈ On 𝐵 = suc 𝑥 → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1𝐵)))
37 r1tr 9712 . . . . . 6 Tr (𝑅1𝐵)
38 simpl 483 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵))
39 r1limg 9707 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐵 ∈ dom 𝑅1 ∧ Lim 𝐵) → (𝑅1𝐵) = 𝑥𝐵 (𝑅1𝑥))
407, 39sylan 580 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → (𝑅1𝐵) = 𝑥𝐵 (𝑅1𝑥))
4138, 40eleqtrd 2840 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → 𝐴 𝑥𝐵 (𝑅1𝑥))
42 eliun 4958 . . . . . . . . . 10 (𝐴 𝑥𝐵 (𝑅1𝑥) ↔ ∃𝑥𝐵 𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))
4341, 42sylib 217 . . . . . . . . 9 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → ∃𝑥𝐵 𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))
44 simprl 769 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝑥𝐵)
45 limsuc 7785 . . . . . . . . . . . . 13 (Lim 𝐵 → (𝑥𝐵 ↔ suc 𝑥𝐵))
4645ad2antlr 725 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → (𝑥𝐵 ↔ suc 𝑥𝐵))
4744, 46mpbid 231 . . . . . . . . . . 11 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → suc 𝑥𝐵)
48 limsuc 7785 . . . . . . . . . . . 12 (Lim 𝐵 → (suc 𝑥𝐵 ↔ suc suc 𝑥𝐵))
4948ad2antlr 725 . . . . . . . . . . 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 9712 . . . . . . . . . . . . . . 15 Tr (𝑅1𝑥)
52 simprr 771 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))
53 trss 5233 . . . . . . . . . . . . . . 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 724 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
57 ordtr1 6360 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3985 . . . . . . . . . . . 12 (((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) ∧ (𝑥𝐵𝐴 ∈ (𝑅1𝑥))) → 𝒫 𝐴 ⊆ (𝑅1‘suc 𝑥))
62 fvex 6855 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑅1‘suc 𝑥) ∈ V
6362elpw2 5302 . . . . . . . . . . . 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 9705 . . . . . . . . . . . 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 6842 . . . . . . . . . . . 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 3581 . . . . . . . . . 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 3158 . . . . . . . 8 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → ∃𝑦𝐵 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝑦))
74 eliun 4958 . . . . . . . 8 (𝒫 𝐴 𝑦𝐵 (𝑅1𝑦) ↔ ∃𝑦𝐵 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝑦))
7573, 74sylibr 233 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → 𝒫 𝐴 𝑦𝐵 (𝑅1𝑦))
76 r1limg 9707 . . . . . . . 8 ((𝐵 ∈ dom 𝑅1 ∧ Lim 𝐵) → (𝑅1𝐵) = 𝑦𝐵 (𝑅1𝑦))
777, 76sylan 580 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → (𝑅1𝐵) = 𝑦𝐵 (𝑅1𝑦))
7875, 77eleqtrrd 2841 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ Lim 𝐵) → 𝒫 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵))
79 trss 5233 . . . . . 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 1428 . 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 1086   = wceq 1541  wcel 2106  wrex 3073  Vcvv 3445  wss 3910  c0 4282  𝒫 cpw 4560   ciun 4954  Tr wtr 5222  dom cdm 5633  Ord word 6316  Oncon0 6317  Lim wlim 6318  suc csuc 6319  Fun wfun 6490  cfv 6496  𝑅1cr1 9698
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  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 2707  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-ral 3065  df-rex 3074  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-ov 7360  df-om 7803  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-r1 9700
This theorem is referenced by:  r1sscl  9721
  Copyright terms: Public domain W3C validator