Theorem wfaxinf2 45738

Description: The class of well-founded sets models the Axiom of Infinity ax-inf2 9608. 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 45696	. . 3 ⊢ Tr ∪ (𝑅1 “ On)
2		wfax.1	. . . 4 ⊢ 𝑊 = ∪ (𝑅1 “ On)
3		treq 5224	. . . 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 9800	. . . 4 ⊢ On ⊆ ∪ (𝑅1 “ On)
7		omelon 9613	. . . 4 ⊢ ω ∈ On
8	6, 7	sselii 3933	. . 3 ⊢ ω ∈ ∪ (𝑅1 “ On)
9	8, 2	eleqtrri 2861	. 2 ⊢ ω ∈ 𝑊
10		omelaxinf2 45726	. 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 704	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 400   ∨ wo 860   = wceq 1569   ∈ wcel 2142  ∀wral 3078  ∃wrex 3088  ∪ cuni 4871  Tr wtr 5217   “ cima 5663  Oncon0 6360  ωcom 7860  𝑅₁cr1 9732

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5335  ax-pr 5403  ax-un 7734  ax-inf2 9608

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1103  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  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 3369  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-int 4912  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5555  df-eprel 5560  df-po 5568  df-so 5569  df-fr 5613  df-we 5615  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  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 7415  df-om 7861  df-2nd 7985  df-frecs 8276  df-wrecs 8307  df-recs 8356  df-rdg 8395  df-r1 9734  df-rank 9735

This theorem is used by: (None)