Theorem wfaxinf2 45104

Description: The class of well-founded sets models the Axiom of Infinity ax-inf2 9531. 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 45062	. . 3 ⊢ Tr ∪ (𝑅1 “ On)
2		wfax.1	. . . 4 ⊢ 𝑊 = ∪ (𝑅1 “ On)
3		treq 5203	. . . 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 9723	. . . 4 ⊢ On ⊆ ∪ (𝑅1 “ On)
7		omelon 9536	. . . 4 ⊢ ω ∈ On
8	6, 7	sselii 3926	. . 3 ⊢ ω ∈ ∪ (𝑅1 “ On)
9	8, 2	eleqtrri 2830	. 2 ⊢ ω ∈ 𝑊
10		omelaxinf2 45092	. 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 1541   ∈ wcel 2111  ∀wral 3047  ∃wrex 3056  ∪ cuni 4856  Tr wtr 5196   “ cima 5617  Oncon0 6306  ωcom 7796  𝑅₁cr1 9655

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5215  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5301  ax-pr 5368  ax-un 7668  ax-inf2 9531

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-ral 3048  df-rex 3057  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4281  df-if 4473  df-pw 4549  df-sn 4574  df-pr 4576  df-op 4580  df-uni 4857  df-int 4896  df-iun 4941  df-br 5090  df-opab 5152  df-mpt 5171  df-tr 5197  df-id 5509  df-eprel 5514  df-po 5522  df-so 5523  df-fr 5567  df-we 5569  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-res 5626  df-ima 5627  df-pred 6248  df-ord 6309  df-on 6310  df-lim 6311  df-suc 6312  df-iota 6437  df-fun 6483  df-fn 6484  df-f 6485  df-f1 6486  df-fo 6487  df-f1o 6488  df-fv 6489  df-ov 7349  df-om 7797  df-2nd 7922  df-frecs 8211  df-wrecs 8242  df-recs 8291  df-rdg 8329  df-r1 9657  df-rank 9658

This theorem is referenced by: (None)