Theorem wfaxinf2 45811

Description: The class of well-founded sets models the Axiom of Infinity ax-inf2 9623. Part of Corollary II.2.12 of [Kunen2] p. 114. (Contributed by Eric Schmidt, 19-Oct-2025.)

Hypothesis

Ref	Expression
wfax.1	⊢ 𝑊 = ∪ (𝑅1 “ On)

Assertion

Ref	Expression
wfaxinf2	⊢ ∃𝑥 ∈ 𝑊 (∃𝑦 ∈ 𝑊 (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑊 ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑊 (𝑦 ∈ 𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝑊 (𝑧 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑤 ∈ 𝑊 (𝑤 ∈ 𝑧 ↔ (𝑤 ∈ 𝑦 ∨ 𝑤 = 𝑦)))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑧,𝑤   𝑥,𝑊,𝑦,𝑧

Allowed substitution hint:   𝑊(𝑤)

Proof of Theorem wfaxinf2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		trwf 45769	. . 3 ⊢ Tr ∪ (𝑅1 “ On)
2		wfax.1	. . . 4 ⊢ 𝑊 = ∪ (𝑅1 “ On)
3		treq 5223	. . . 4 ⊢ (𝑊 = ∪ (𝑅1 “ On) → (Tr 𝑊 ↔ Tr ∪ (𝑅1 “ On)))
4	2, 3	ax-mp 5	. . 3 ⊢ (Tr 𝑊 ↔ Tr ∪ (𝑅1 “ On))
5	1, 4	mpbir 234	. 2 ⊢ Tr 𝑊
6		onwf 9815	. . . 4 ⊢ On ⊆ ∪ (𝑅1 “ On)
7		omelon 9628	. . . 4 ⊢ ω ∈ On
8	6, 7	sselii 3931	. . 3 ⊢ ω ∈ ∪ (𝑅1 “ On)
9	8, 2	eleqtrri 2861	. 2 ⊢ ω ∈ 𝑊
10		omelaxinf2 45799	. 2 ⊢ ((Tr 𝑊 ∧ ω ∈ 𝑊) → ∃𝑥 ∈ 𝑊 (∃𝑦 ∈ 𝑊 (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑊 ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑊 (𝑦 ∈ 𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝑊 (𝑧 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑤 ∈ 𝑊 (𝑤 ∈ 𝑧 ↔ (𝑤 ∈ 𝑦 ∨ 𝑤 = 𝑦))))))
11	5, 9, 10	mp2an 705	1 ⊢ ∃𝑥 ∈ 𝑊 (∃𝑦 ∈ 𝑊 (𝑦 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝑊 ¬ 𝑧 ∈ 𝑦) ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑊 (𝑦 ∈ 𝑥 → ∃𝑧 ∈ 𝑊 (𝑧 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑤 ∈ 𝑊 (𝑤 ∈ 𝑧 ↔ (𝑤 ∈ 𝑦 ∨ 𝑤 = 𝑦)))))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3078  ∃wrex 3088  ∪ cuni 4870  Tr wtr 5216   “ cima 5662  Oncon0 6361  ωcom 7865  𝑅₁cr1 9747

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7739  ax-inf2 9623

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-ov 7419  df-om 7866  df-2nd 7990  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-r1 9749  df-rank 9750

This theorem is used by: (None)