MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  tskr1om Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem tskr1om 10756
Description: A nonempty Tarski class is infinite, because it contains all the finite levels of the cumulative hierarchy. (This proof does not use ax-inf 9603.) (Contributed by Mario Carneiro, 24-Jun-2013.)
Assertion
Ref Expression
tskr1om ((𝑇 ∈ Tarski ∧ 𝑇 ≠ ∅) → (𝑅1 “ ω) ⊆ 𝑇)

Proof of Theorem tskr1om
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fveq2 6881 . . . . . . 7 (𝑥 = ∅ → (𝑅1𝑥) = (𝑅1‘∅))
21eleq1d 2848 . . . . . 6 (𝑥 = ∅ → ((𝑅1𝑥) ∈ 𝑇 ↔ (𝑅1‘∅) ∈ 𝑇))
3 fveq2 6881 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑦 → (𝑅1𝑥) = (𝑅1𝑦))
43eleq1d 2848 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑦 → ((𝑅1𝑥) ∈ 𝑇 ↔ (𝑅1𝑦) ∈ 𝑇))
5 fveq2 6881 . . . . . . 7 (𝑥 = suc 𝑦 → (𝑅1𝑥) = (𝑅1‘suc 𝑦))
65eleq1d 2848 . . . . . 6 (𝑥 = suc 𝑦 → ((𝑅1𝑥) ∈ 𝑇 ↔ (𝑅1‘suc 𝑦) ∈ 𝑇))
7 r10 9736 . . . . . . 7 (𝑅1‘∅) = ∅
8 tsk0 10752 . . . . . . 7 ((𝑇 ∈ Tarski ∧ 𝑇 ≠ ∅) → ∅ ∈ 𝑇)
97, 8eqeltrid 2867 . . . . . 6 ((𝑇 ∈ Tarski ∧ 𝑇 ≠ ∅) → (𝑅1‘∅) ∈ 𝑇)
10 tskpw 10742 . . . . . . . . 9 ((𝑇 ∈ Tarski ∧ (𝑅1𝑦) ∈ 𝑇) → 𝒫 (𝑅1𝑦) ∈ 𝑇)
11 nnon 7864 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ ω → 𝑦 ∈ On)
12 r1suc 9738 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ On → (𝑅1‘suc 𝑦) = 𝒫 (𝑅1𝑦))
1311, 12syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ ω → (𝑅1‘suc 𝑦) = 𝒫 (𝑅1𝑦))
1413eleq1d 2848 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ ω → ((𝑅1‘suc 𝑦) ∈ 𝑇 ↔ 𝒫 (𝑅1𝑦) ∈ 𝑇))
1510, 14imbitrrid 249 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ω → ((𝑇 ∈ Tarski ∧ (𝑅1𝑦) ∈ 𝑇) → (𝑅1‘suc 𝑦) ∈ 𝑇))
1615expd 420 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ ω → (𝑇 ∈ Tarski → ((𝑅1𝑦) ∈ 𝑇 → (𝑅1‘suc 𝑦) ∈ 𝑇)))
1716adantrd 496 . . . . . 6 (𝑦 ∈ ω → ((𝑇 ∈ Tarski ∧ 𝑇 ≠ ∅) → ((𝑅1𝑦) ∈ 𝑇 → (𝑅1‘suc 𝑦) ∈ 𝑇)))
182, 4, 6, 9, 17finds2 7891 . . . . 5 (𝑥 ∈ ω → ((𝑇 ∈ Tarski ∧ 𝑇 ≠ ∅) → (𝑅1𝑥) ∈ 𝑇))
19 eleq1 2851 . . . . . 6 ((𝑅1𝑥) = 𝑦 → ((𝑅1𝑥) ∈ 𝑇𝑦𝑇))
2019imbi2d 343 . . . . 5 ((𝑅1𝑥) = 𝑦 → (((𝑇 ∈ Tarski ∧ 𝑇 ≠ ∅) → (𝑅1𝑥) ∈ 𝑇) ↔ ((𝑇 ∈ Tarski ∧ 𝑇 ≠ ∅) → 𝑦𝑇)))
2118, 20syl5ibcom 248 . . . 4 (𝑥 ∈ ω → ((𝑅1𝑥) = 𝑦 → ((𝑇 ∈ Tarski ∧ 𝑇 ≠ ∅) → 𝑦𝑇)))
2221rexlimiv 3159 . . 3 (∃𝑥 ∈ ω (𝑅1𝑥) = 𝑦 → ((𝑇 ∈ Tarski ∧ 𝑇 ≠ ∅) → 𝑦𝑇))
23 r1fnon 9735 . . . . 5 𝑅1 Fn On
24 fnfun 6635 . . . . 5 (𝑅1 Fn On → Fun 𝑅1)
2523, 24ax-mp 5 . . . 4 Fun 𝑅1
26 fvelima 6946 . . . 4 ((Fun 𝑅1𝑦 ∈ (𝑅1 “ ω)) → ∃𝑥 ∈ ω (𝑅1𝑥) = 𝑦)
2725, 26mpan 702 . . 3 (𝑦 ∈ (𝑅1 “ ω) → ∃𝑥 ∈ ω (𝑅1𝑥) = 𝑦)
2822, 27syl11 34 . 2 ((𝑇 ∈ Tarski ∧ 𝑇 ≠ ∅) → (𝑦 ∈ (𝑅1 “ ω) → 𝑦𝑇))
2928ssrdv 3943 1 ((𝑇 ∈ Tarski ∧ 𝑇 ≠ ∅) → (𝑅1 “ ω) ⊆ 𝑇)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wa 400   = wceq 1570  wcel 2143  wne 2958  wrex 3089  wss 3905  c0 4286  𝒫 cpw 4562  cima 5664  Oncon0 6360  suc csuc 6362  Fun wfun 6530   Fn wfn 6531  cfv 6536  ωcom 7858  𝑅1cr1 9730  Tarskictsk 10737
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-ral 3080  df-rex 3090  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-ov 7413  df-om 7859  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-r1 9732  df-tsk 10738
This theorem is used by:  tskr1om2  10757  tskinf  10758
  Copyright terms: Public domain W3C validator