Theorem tr0el 36793

Description: Every nonempty transitive class contains the empty set ∅ as an element, a consequence of Regularity and Transitive Containment. (Contributed by Matthew House, 6-Apr-2026.)

Assertion

Ref	Expression
tr0el	⊢ ((𝐴 ≠ ∅ ∧ Tr 𝐴) → ∅ ∈ 𝐴)

Proof of Theorem tr0el

Dummy variable 𝑥 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		zfregs 9677	. 2 ⊢ (𝐴 ≠ ∅ → ∃𝑥 ∈ 𝐴 (𝑥 ∩ 𝐴) = ∅)
2		trss 5211	. . . . . 6 ⊢ (Tr 𝐴 → (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥 ⊆ 𝐴))
3	2	imp 409	. . . . 5 ⊢ ((Tr 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ⊆ 𝐴)
4		dfss 3918	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ⊆ 𝐴 ↔ 𝑥 = (𝑥 ∩ 𝐴))
5		eqeq2 2768	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∩ 𝐴) = ∅ → (𝑥 = (𝑥 ∩ 𝐴) ↔ 𝑥 = ∅))
6	4, 5	bitrid 285	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∩ 𝐴) = ∅ → (𝑥 ⊆ 𝐴 ↔ 𝑥 = ∅))
7	3, 6	syl5ibcom 247	. . . 4 ⊢ ((Tr 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝑥 ∩ 𝐴) = ∅ → 𝑥 = ∅))
8		eleq1 2844	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = ∅ → (𝑥 ∈ 𝐴 ↔ ∅ ∈ 𝐴))
9	8	biimpcd 251	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → (𝑥 = ∅ → ∅ ∈ 𝐴))
10	9	adantl 484	. . . 4 ⊢ ((Tr 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (𝑥 = ∅ → ∅ ∈ 𝐴))
11	7, 10	syld 47	. . 3 ⊢ ((Tr 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → ((𝑥 ∩ 𝐴) = ∅ → ∅ ∈ 𝐴))
12	11	rexlimdva 3157	. 2 ⊢ (Tr 𝐴 → (∃𝑥 ∈ 𝐴 (𝑥 ∩ 𝐴) = ∅ → ∅ ∈ 𝐴))
13	1, 12	mpan9 513	1 ⊢ ((𝐴 ≠ ∅ ∧ Tr 𝐴) → ∅ ∈ 𝐴)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 398   = wceq 1554   ∈ wcel 2136   ≠ wne 2951  ∃wrex 3080   ∩ cin 3898   ⊆ wss 3899  ∅c0 4280  Tr wtr 5201

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1809  ax-4 1823  ax-5 1924  ax-6 1981  ax-7 2022  ax-8 2138  ax-9 2146  ax-10 2169  ax-11 2185  ax-12 2206  ax-ext 2728  ax-rep 5221  ax-sep 5240  ax-nul 5250  ax-pr 5384  ax-un 7707  ax-reg 9530  ax-inf2 9586

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 857  df-3or 1096  df-3an 1097  df-tru 1557  df-fal 1567  df-ex 1794  df-nf 1798  df-sb 2085  df-mo 2560  df-eu 2590  df-clab 2735  df-cleq 2748  df-clel 2831  df-nfc 2905  df-ne 2952  df-ral 3071  df-rex 3081  df-reu 3362  df-rab 3409  df-v 3450  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4281  df-if 4475  df-pw 4551  df-sn 4577  df-pr 4579  df-op 4583  df-uni 4860  df-iun 4945  df-br 5095  df-opab 5157  df-mpt 5176  df-tr 5202  df-id 5535  df-eprel 5540  df-po 5548  df-so 5549  df-fr 5593  df-we 5595  df-xp 5646  df-rel 5647  df-cnv 5648  df-co 5649  df-dm 5650  df-rn 5651  df-res 5652  df-ima 5653  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6466  df-fun 6512  df-fn 6513  df-f 6514  df-f1 6515  df-fo 6516  df-f1o 6517  df-fv 6518  df-ov 7388  df-om 7836  df-2nd 7960  df-frecs 8250  df-wrecs 8281  df-recs 8330  df-rdg 8369

This theorem is referenced by:  ttc0el  36843