Theorem rankr1c 9830

Description: A relationship between the rank function and the cumulative hierarchy of sets function 𝑅₁. Proposition 9.15(2) of [TakeutiZaring] p. 79. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Mar-2013.) (Revised by Mario Carneiro, 17-Nov-2014.)

Assertion

Ref	Expression
rankr1c	⊢ (𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ On) → (𝐵 = (rank‘𝐴) ↔ (¬ 𝐴 ∈ (𝑅1‘𝐵) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵))))

Proof of Theorem rankr1c

Step	Hyp	Ref	Expression
1		id 23	. . . 4 ⊢ (𝐵 = (rank‘𝐴) → 𝐵 = (rank‘𝐴))
2		rankdmr1 9809	. . . 4 ⊢ (rank‘𝐴) ∈ dom 𝑅1
3	1, 2	eqeltrdi 2868	. . 3 ⊢ (𝐵 = (rank‘𝐴) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
4	3	a1i 11	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ On) → (𝐵 = (rank‘𝐴) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1))
5		elfvdm 6919	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵) → suc 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
6		r1dmlim 9772	. . . . . 6 ⊢ Lim dom 𝑅1
7		limsuc 7860	. . . . . 6 ⊢ (Lim dom 𝑅1 → (𝐵 ∈ dom 𝑅1 ↔ suc 𝐵 ∈ dom 𝑅1))
8	6, 7	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ dom 𝑅1 ↔ suc 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
9	5, 8	sylibr 237	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
10	9	adantl 487	. . 3 ⊢ ((¬ 𝐴 ∈ (𝑅1‘𝐵) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵)) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
11	10	a1i 11	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ On) → ((¬ 𝐴 ∈ (𝑅1‘𝐵) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵)) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1))
12		eqss 3923	. . . 4 ⊢ (𝐵 = (rank‘𝐴) ↔ (𝐵 ⊆ (rank‘𝐴) ∧ (rank‘𝐴) ⊆ 𝐵))
13		rankr1clem 9829	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ On) ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → (¬ 𝐴 ∈ (𝑅1‘𝐵) ↔ 𝐵 ⊆ (rank‘𝐴)))
14		rankr1ag 9810	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ On) ∧ suc 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → (𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵) ↔ (rank‘𝐴) ∈ suc 𝐵))
15	8, 14	sylan2b 606	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ On) ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → (𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵) ↔ (rank‘𝐴) ∈ suc 𝐵))
16		rankon 9803	. . . . . . 7 ⊢ (rank‘𝐴) ∈ On
17		limord 6424	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Lim dom 𝑅1 → Ord dom 𝑅1)
18	6, 17	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 ⊢ Ord dom 𝑅1
19		ordelon 6386	. . . . . . . . 9 ⊢ ((Ord dom 𝑅1 ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → 𝐵 ∈ On)
20	18, 19	mpan 703	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐵 ∈ dom 𝑅1 → 𝐵 ∈ On)
21	20	adantl 487	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ On) ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → 𝐵 ∈ On)
22		onsssuc 6455	. . . . . . 7 ⊢ (((rank‘𝐴) ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → ((rank‘𝐴) ⊆ 𝐵 ↔ (rank‘𝐴) ∈ suc 𝐵))
23	16, 21, 22	sylancr 599	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ On) ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → ((rank‘𝐴) ⊆ 𝐵 ↔ (rank‘𝐴) ∈ suc 𝐵))
24	15, 23	bitr4d 285	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ On) ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → (𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵) ↔ (rank‘𝐴) ⊆ 𝐵))
25	13, 24	anbi12d 644	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ On) ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → ((¬ 𝐴 ∈ (𝑅1‘𝐵) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵)) ↔ (𝐵 ⊆ (rank‘𝐴) ∧ (rank‘𝐴) ⊆ 𝐵)))
26	12, 25	bitr4id 293	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ On) ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → (𝐵 = (rank‘𝐴) ↔ (¬ 𝐴 ∈ (𝑅1‘𝐵) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵))))
27	26	ex 418	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ On) → (𝐵 ∈ dom 𝑅1 → (𝐵 = (rank‘𝐴) ↔ (¬ 𝐴 ∈ (𝑅1‘𝐵) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵)))))
28	4, 11, 27	pm5.21ndd 382	1 ⊢ (𝐴 ∈ ∪ (𝑅1 “ On) → (𝐵 = (rank‘𝐴) ↔ (¬ 𝐴 ∈ (𝑅1‘𝐵) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵))))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ⊆ wss 3895  ∪ cuni 4866  dom cdm 5650   “ cima 5653  Ord word 6361  Oncon0 6362  Lim wlim 6363  suc csuc 6364  ‘cfv 6538  𝑅₁cr1 9766  rankcrnk 9767

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7751

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-ov 7423  df-om 7878  df-2nd 8002  df-frecs 8299  df-wrecs 8330  df-recs 8379  df-rdg 8418  df-r1 9768  df-rank 9769

This theorem is used by:  rankidn  9831  rankpwi  9832  rankr1g  9844  r1tskina  10867