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Theorem r1limwun 9047
Description: Each limit stage in the cumulative hierarchy is a weak universe. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Jan-2017.)
Assertion
Ref Expression
r1limwun  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  ( R1 `  A )  e. WUni
)

Proof of Theorem r1limwun
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 r1tr 8129 . . 3  |-  Tr  ( R1 `  A )
21a1i 11 . 2  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  Tr  ( R1 `  A ) )
3 limelon 4872 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  A  e.  On )
4 r1fnon 8120 . . . . . . 7  |-  R1  Fn  On
5 fndm 5605 . . . . . . 7  |-  ( R1  Fn  On  ->  dom  R1  =  On )
64, 5ax-mp 5 . . . . . 6  |-  dom  R1  =  On
73, 6syl6eleqr 2495 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  A  e.  dom  R1 )
8 onssr1 8184 . . . . 5  |-  ( A  e.  dom  R1  ->  A 
C_  ( R1 `  A ) )
97, 8syl 16 . . . 4  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  A  C_  ( R1 `  A
) )
10 0ellim 4871 . . . . 5  |-  ( Lim 
A  ->  (/)  e.  A
)
1110adantl 464 . . . 4  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  (/)  e.  A
)
129, 11sseldd 3435 . . 3  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  (/)  e.  ( R1 `  A ) )
13 ne0i 3734 . . 3  |-  ( (/)  e.  ( R1 `  A
)  ->  ( R1 `  A )  =/=  (/) )
1412, 13syl 16 . 2  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  ( R1 `  A )  =/=  (/) )
15 rankuni 8216 . . . . . 6  |-  ( rank `  U. x )  = 
U. ( rank `  x
)
16 rankon 8148 . . . . . . . . 9  |-  ( rank `  x )  e.  On
17 eloni 4819 . . . . . . . . 9  |-  ( (
rank `  x )  e.  On  ->  Ord  ( rank `  x ) )
18 orduniss 4903 . . . . . . . . 9  |-  ( Ord  ( rank `  x
)  ->  U. ( rank `  x )  C_  ( rank `  x )
)
1916, 17, 18mp2b 10 . . . . . . . 8  |-  U. ( rank `  x )  C_  ( rank `  x )
2019a1i 11 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  U. ( rank `  x
)  C_  ( rank `  x ) )
21 rankr1ai 8151 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( R1 `  A )  ->  ( rank `  x )  e.  A )
2221adantl 464 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  -> 
( rank `  x )  e.  A )
23 onuni 6549 . . . . . . . . 9  |-  ( (
rank `  x )  e.  On  ->  U. ( rank `  x )  e.  On )
2416, 23ax-mp 5 . . . . . . . 8  |-  U. ( rank `  x )  e.  On
253adantr 463 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  A  e.  On )
26 ontr2 4856 . . . . . . . 8  |-  ( ( U. ( rank `  x
)  e.  On  /\  A  e.  On )  ->  ( ( U. ( rank `  x )  C_  ( rank `  x )  /\  ( rank `  x
)  e.  A )  ->  U. ( rank `  x
)  e.  A ) )
2724, 25, 26sylancr 661 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  -> 
( ( U. ( rank `  x )  C_  ( rank `  x )  /\  ( rank `  x
)  e.  A )  ->  U. ( rank `  x
)  e.  A ) )
2820, 22, 27mp2and 677 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  U. ( rank `  x
)  e.  A )
2915, 28syl5eqel 2488 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  -> 
( rank `  U. x )  e.  A )
30 r1elwf 8149 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( R1 `  A )  ->  x  e.  U. ( R1 " On ) )
3130adantl 464 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  x  e.  U. ( R1 " On ) )
32 uniwf 8172 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  U. ( R1
" On )  <->  U. x  e.  U. ( R1 " On ) )
3331, 32sylib 196 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  U. x  e.  U. ( R1 " On ) )
347adantr 463 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  A  e.  dom  R1 )
35 rankr1ag 8155 . . . . . 6  |-  ( ( U. x  e.  U. ( R1 " On )  /\  A  e.  dom  R1 )  ->  ( U. x  e.  ( R1 `  A )  <->  ( rank ` 
U. x )  e.  A ) )
3633, 34, 35syl2anc 659 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  -> 
( U. x  e.  ( R1 `  A
)  <->  ( rank `  U. x )  e.  A
) )
3729, 36mpbird 232 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  U. x  e.  ( R1 `  A ) )
38 r1pwcl 8200 . . . . . 6  |-  ( Lim 
A  ->  ( x  e.  ( R1 `  A
)  <->  ~P x  e.  ( R1 `  A ) ) )
3938adantl 464 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  (
x  e.  ( R1
`  A )  <->  ~P x  e.  ( R1 `  A
) ) )
4039biimpa 482 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  ~P x  e.  ( R1 `  A ) )
4130ad2antlr 724 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  x  e.  U. ( R1 " On ) )
42 r1elwf 8149 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  ( R1 `  A )  ->  y  e.  U. ( R1 " On ) )
4342adantl 464 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  y  e.  U. ( R1 " On ) )
44 rankprb 8204 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  U. ( R1 " On )  /\  y  e.  U. ( R1 " On ) )  ->  ( rank `  {
x ,  y } )  =  suc  (
( rank `  x )  u.  ( rank `  y
) ) )
4541, 43, 44syl2anc 659 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  ( rank `  { x ,  y } )  =  suc  ( ( rank `  x )  u.  ( rank `  y ) ) )
46 limord 4868 . . . . . . . . . 10  |-  ( Lim 
A  ->  Ord  A )
4746ad3antlr 728 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  Ord  A )
4822adantr 463 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  ( rank `  x )  e.  A )
49 rankr1ai 8151 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  ( R1 `  A )  ->  ( rank `  y )  e.  A )
5049adantl 464 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  ( rank `  y )  e.  A )
51 ordunel 6583 . . . . . . . . 9  |-  ( ( Ord  A  /\  ( rank `  x )  e.  A  /\  ( rank `  y )  e.  A
)  ->  ( ( rank `  x )  u.  ( rank `  y
) )  e.  A
)
5247, 48, 50, 51syl3anc 1226 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  (
( rank `  x )  u.  ( rank `  y
) )  e.  A
)
53 limsuc 6605 . . . . . . . . 9  |-  ( Lim 
A  ->  ( (
( rank `  x )  u.  ( rank `  y
) )  e.  A  <->  suc  ( ( rank `  x
)  u.  ( rank `  y ) )  e.  A ) )
5453ad3antlr 728 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  (
( ( rank `  x
)  u.  ( rank `  y ) )  e.  A  <->  suc  ( ( rank `  x )  u.  ( rank `  y ) )  e.  A ) )
5552, 54mpbid 210 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  suc  ( ( rank `  x
)  u.  ( rank `  y ) )  e.  A )
5645, 55eqeltrd 2484 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  ( rank `  { x ,  y } )  e.  A )
57 prwf 8164 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  U. ( R1 " On )  /\  y  e.  U. ( R1 " On ) )  ->  { x ,  y }  e.  U. ( R1 " On ) )
5841, 43, 57syl2anc 659 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  { x ,  y }  e.  U. ( R1 " On ) )
5934adantr 463 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  A  e.  dom  R1 )
60 rankr1ag 8155 . . . . . . 7  |-  ( ( { x ,  y }  e.  U. ( R1 " On )  /\  A  e.  dom  R1 )  ->  ( { x ,  y }  e.  ( R1 `  A )  <-> 
( rank `  { x ,  y } )  e.  A ) )
6158, 59, 60syl2anc 659 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  ( { x ,  y }  e.  ( R1
`  A )  <->  ( rank `  { x ,  y } )  e.  A
) )
6256, 61mpbird 232 . . . . 5  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  { x ,  y }  e.  ( R1 `  A ) )
6362ralrimiva 2810 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  A. y  e.  ( R1 `  A ) { x ,  y }  e.  ( R1 `  A ) )
6437, 40, 633jca 1174 . . 3  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  -> 
( U. x  e.  ( R1 `  A
)  /\  ~P x  e.  ( R1 `  A
)  /\  A. y  e.  ( R1 `  A
) { x ,  y }  e.  ( R1 `  A ) ) )
6564ralrimiva 2810 . 2  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  A. x  e.  ( R1 `  A
) ( U. x  e.  ( R1 `  A
)  /\  ~P x  e.  ( R1 `  A
)  /\  A. y  e.  ( R1 `  A
) { x ,  y }  e.  ( R1 `  A ) ) )
66 fvex 5801 . . 3  |-  ( R1
`  A )  e. 
_V
67 iswun 9015 . . 3  |-  ( ( R1 `  A )  e.  _V  ->  (
( R1 `  A
)  e. WUni  <->  ( Tr  ( R1 `  A )  /\  ( R1 `  A )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  ( R1 `  A
) ( U. x  e.  ( R1 `  A
)  /\  ~P x  e.  ( R1 `  A
)  /\  A. y  e.  ( R1 `  A
) { x ,  y }  e.  ( R1 `  A ) ) ) ) )
6866, 67ax-mp 5 . 2  |-  ( ( R1 `  A )  e. WUni 
<->  ( Tr  ( R1
`  A )  /\  ( R1 `  A )  =/=  (/)  /\  A. x  e.  ( R1 `  A
) ( U. x  e.  ( R1 `  A
)  /\  ~P x  e.  ( R1 `  A
)  /\  A. y  e.  ( R1 `  A
) { x ,  y }  e.  ( R1 `  A ) ) ) )
692, 14, 65, 68syl3anbrc 1178 1  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  ( R1 `  A )  e. WUni
)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 367    /\ w3a 971    = wceq 1399    e. wcel 1836    =/= wne 2591   A.wral 2746   _Vcvv 3051    u. cun 3404    C_ wss 3406   (/)c0 3728   ~Pcpw 3944   {cpr 3963   U.cuni 4180   Tr wtr 4477   Ord word 4808   Oncon0 4809   Lim wlim 4810   suc csuc 4811   dom cdm 4930   "cima 4933    Fn wfn 5508   ` cfv 5513   R1cr1 8115   rankcrnk 8116  WUnicwun 9011
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1633  ax-4 1646  ax-5 1719  ax-6 1765  ax-7 1808  ax-8 1838  ax-9 1840  ax-10 1855  ax-11 1860  ax-12 1872  ax-13 2020  ax-ext 2374  ax-rep 4495  ax-sep 4505  ax-nul 4513  ax-pow 4560  ax-pr 4618  ax-un 6513  ax-reg 7955  ax-inf2 7994
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 368  df-an 369  df-3or 972  df-3an 973  df-tru 1402  df-ex 1628  df-nf 1632  df-sb 1758  df-eu 2236  df-mo 2237  df-clab 2382  df-cleq 2388  df-clel 2391  df-nfc 2546  df-ne 2593  df-ral 2751  df-rex 2752  df-reu 2753  df-rab 2755  df-v 3053  df-sbc 3270  df-csb 3366  df-dif 3409  df-un 3411  df-in 3413  df-ss 3420  df-pss 3422  df-nul 3729  df-if 3875  df-pw 3946  df-sn 3962  df-pr 3964  df-tp 3966  df-op 3968  df-uni 4181  df-int 4217  df-iun 4262  df-br 4385  df-opab 4443  df-mpt 4444  df-tr 4478  df-eprel 4722  df-id 4726  df-po 4731  df-so 4732  df-fr 4769  df-we 4771  df-ord 4812  df-on 4813  df-lim 4814  df-suc 4815  df-xp 4936  df-rel 4937  df-cnv 4938  df-co 4939  df-dm 4940  df-rn 4941  df-res 4942  df-ima 4943  df-iota 5477  df-fun 5515  df-fn 5516  df-f 5517  df-f1 5518  df-fo 5519  df-f1o 5520  df-fv 5521  df-om 6622  df-recs 6982  df-rdg 7016  df-r1 8117  df-rank 8118  df-wun 9013
This theorem is referenced by:  r1wunlim  9048  wunex3  9052
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