MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  rankr1c Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rankr1c 9890
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 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵))))

Proof of Theorem rankr1c
StepHypRef Expression
1 id 22 . . . 4 (𝐵 = (rank‘𝐴) → 𝐵 = (rank‘𝐴))
2 rankdmr1 9870 . . . 4 (rank‘𝐴) ∈ dom 𝑅1
31, 2eqeltrdi 2852 . . 3 (𝐵 = (rank‘𝐴) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
43a1i 11 . 2 (𝐴 (𝑅1 “ On) → (𝐵 = (rank‘𝐴) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1))
5 elfvdm 6957 . . . . 5 (𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵) → suc 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
6 r1funlim 9835 . . . . . . 7 (Fun 𝑅1 ∧ Lim dom 𝑅1)
76simpri 485 . . . . . 6 Lim dom 𝑅1
8 limsuc 7886 . . . . . 6 (Lim dom 𝑅1 → (𝐵 ∈ dom 𝑅1 ↔ suc 𝐵 ∈ dom 𝑅1))
97, 8ax-mp 5 . . . . 5 (𝐵 ∈ dom 𝑅1 ↔ suc 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
105, 9sylibr 234 . . . 4 (𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
1110adantl 481 . . 3 ((¬ 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵)) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1)
1211a1i 11 . 2 (𝐴 (𝑅1 “ On) → ((¬ 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵)) → 𝐵 ∈ dom 𝑅1))
13 eqss 4024 . . . 4 (𝐵 = (rank‘𝐴) ↔ (𝐵 ⊆ (rank‘𝐴) ∧ (rank‘𝐴) ⊆ 𝐵))
14 rankr1clem 9889 . . . . 5 ((𝐴 (𝑅1 “ On) ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → (¬ 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ↔ 𝐵 ⊆ (rank‘𝐴)))
15 rankr1ag 9871 . . . . . . 7 ((𝐴 (𝑅1 “ On) ∧ suc 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → (𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵) ↔ (rank‘𝐴) ∈ suc 𝐵))
169, 15sylan2b 593 . . . . . 6 ((𝐴 (𝑅1 “ On) ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → (𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵) ↔ (rank‘𝐴) ∈ suc 𝐵))
17 rankon 9864 . . . . . . 7 (rank‘𝐴) ∈ On
18 limord 6455 . . . . . . . . . 10 (Lim dom 𝑅1 → Ord dom 𝑅1)
197, 18ax-mp 5 . . . . . . . . 9 Ord dom 𝑅1
20 ordelon 6419 . . . . . . . . 9 ((Ord dom 𝑅1𝐵 ∈ dom 𝑅1) → 𝐵 ∈ On)
2119, 20mpan 689 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ dom 𝑅1𝐵 ∈ On)
2221adantl 481 . . . . . . 7 ((𝐴 (𝑅1 “ On) ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → 𝐵 ∈ On)
23 onsssuc 6485 . . . . . . 7 (((rank‘𝐴) ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → ((rank‘𝐴) ⊆ 𝐵 ↔ (rank‘𝐴) ∈ suc 𝐵))
2417, 22, 23sylancr 586 . . . . . 6 ((𝐴 (𝑅1 “ On) ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → ((rank‘𝐴) ⊆ 𝐵 ↔ (rank‘𝐴) ∈ suc 𝐵))
2516, 24bitr4d 282 . . . . 5 ((𝐴 (𝑅1 “ On) ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → (𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵) ↔ (rank‘𝐴) ⊆ 𝐵))
2614, 25anbi12d 631 . . . 4 ((𝐴 (𝑅1 “ On) ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → ((¬ 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵)) ↔ (𝐵 ⊆ (rank‘𝐴) ∧ (rank‘𝐴) ⊆ 𝐵)))
2713, 26bitr4id 290 . . 3 ((𝐴 (𝑅1 “ On) ∧ 𝐵 ∈ dom 𝑅1) → (𝐵 = (rank‘𝐴) ↔ (¬ 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵))))
2827ex 412 . 2 (𝐴 (𝑅1 “ On) → (𝐵 ∈ dom 𝑅1 → (𝐵 = (rank‘𝐴) ↔ (¬ 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵)))))
294, 12, 28pm5.21ndd 379 1 (𝐴 (𝑅1 “ On) → (𝐵 = (rank‘𝐴) ↔ (¬ 𝐴 ∈ (𝑅1𝐵) ∧ 𝐴 ∈ (𝑅1‘suc 𝐵))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1537  wcel 2108  wss 3976   cuni 4931  dom cdm 5700  cima 5703  Ord word 6394  Oncon0 6395  Lim wlim 6396  suc csuc 6397  Fun wfun 6567  cfv 6573  𝑅1cr1 9831  rankcrnk 9832
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pow 5383  ax-pr 5447  ax-un 7770
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-ral 3068  df-rex 3077  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-int 4971  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-ov 7451  df-om 7904  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-r1 9833  df-rank 9834
This theorem is referenced by:  rankidn  9891  rankpwi  9892  rankr1g  9901  r1tskina  10851
  Copyright terms: Public domain W3C validator