Theorem wfaxinf2 44984

Description: The class of well-founded sets models the Axiom of Infinity ax-inf2 9570. 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 44942	. . 3 ⊢ Tr ∪ (𝑅1 “ On)
2		wfax.1	. . . 4 ⊢ 𝑊 = ∪ (𝑅1 “ On)
3		treq 5217	. . . 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 231	. 2 ⊢ Tr 𝑊
6		onwf 9759	. . . 4 ⊢ On ⊆ ∪ (𝑅1 “ On)
7		omelon 9575	. . . 4 ⊢ ω ∈ On
8	6, 7	sselii 3940	. . 3 ⊢ ω ∈ ∪ (𝑅1 “ On)
9	8, 2	eleqtrri 2827	. 2 ⊢ ω ∈ 𝑊
10		omelaxinf2 44972	. 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 692	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)))))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∨ wo 847   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∀wral 3044  ∃wrex 3053  ∪ cuni 4867  Tr wtr 5209   “ cima 5634  Oncon0 6320  ωcom 7822  𝑅₁cr1 9691

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2701  ax-rep 5229  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pow 5315  ax-pr 5382  ax-un 7691  ax-inf2 9570

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-ral 3045  df-rex 3054  df-reu 3352  df-rab 3403  df-v 3446  df-sbc 3751  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-op 4592  df-uni 4868  df-int 4907  df-iun 4953  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6262  df-ord 6323  df-on 6324  df-lim 6325  df-suc 6326  df-iota 6452  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-ov 7372  df-om 7823  df-2nd 7948  df-frecs 8237  df-wrecs 8268  df-recs 8317  df-rdg 8355  df-r1 9693  df-rank 9694

This theorem is referenced by: (None)