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Theorem r1limwun 9161
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 8247 . . 3  |-  Tr  ( R1 `  A )
21a1i 11 . 2  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  Tr  ( R1 `  A ) )
3 limelon 5486 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  A  e.  On )
4 r1fnon 8238 . . . . . . 7  |-  R1  Fn  On
5 fndm 5675 . . . . . . 7  |-  ( R1  Fn  On  ->  dom  R1  =  On )
64, 5ax-mp 5 . . . . . 6  |-  dom  R1  =  On
73, 6syl6eleqr 2540 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  A  e.  dom  R1 )
8 onssr1 8302 . . . . 5  |-  ( A  e.  dom  R1  ->  A 
C_  ( R1 `  A ) )
97, 8syl 17 . . . 4  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  A  C_  ( R1 `  A
) )
10 0ellim 5485 . . . . 5  |-  ( Lim 
A  ->  (/)  e.  A
)
1110adantl 468 . . . 4  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  (/)  e.  A
)
129, 11sseldd 3433 . . 3  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  (/)  e.  ( R1 `  A ) )
13 ne0i 3737 . . 3  |-  ( (/)  e.  ( R1 `  A
)  ->  ( R1 `  A )  =/=  (/) )
1412, 13syl 17 . 2  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  ( R1 `  A )  =/=  (/) )
15 rankuni 8334 . . . . . 6  |-  ( rank `  U. x )  = 
U. ( rank `  x
)
16 rankon 8266 . . . . . . . . 9  |-  ( rank `  x )  e.  On
17 eloni 5433 . . . . . . . . 9  |-  ( (
rank `  x )  e.  On  ->  Ord  ( rank `  x ) )
18 orduniss 5517 . . . . . . . . 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 8269 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( R1 `  A )  ->  ( rank `  x )  e.  A )
2221adantl 468 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  -> 
( rank `  x )  e.  A )
23 onuni 6620 . . . . . . . . 9  |-  ( (
rank `  x )  e.  On  ->  U. ( rank `  x )  e.  On )
2416, 23ax-mp 5 . . . . . . . 8  |-  U. ( rank `  x )  e.  On
253adantr 467 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  A  e.  On )
26 ontr2 5470 . . . . . . . 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 669 . . . . . . 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 685 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  U. ( rank `  x
)  e.  A )
2915, 28syl5eqel 2533 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  -> 
( rank `  U. x )  e.  A )
30 r1elwf 8267 . . . . . . . 8  |-  ( x  e.  ( R1 `  A )  ->  x  e.  U. ( R1 " On ) )
3130adantl 468 . . . . . . 7  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  x  e.  U. ( R1 " On ) )
32 uniwf 8290 . . . . . . 7  |-  ( x  e.  U. ( R1
" On )  <->  U. x  e.  U. ( R1 " On ) )
3331, 32sylib 200 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  U. x  e.  U. ( R1 " On ) )
347adantr 467 . . . . . 6  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  A  e.  dom  R1 )
35 rankr1ag 8273 . . . . . 6  |-  ( ( U. x  e.  U. ( R1 " On )  /\  A  e.  dom  R1 )  ->  ( U. x  e.  ( R1 `  A )  <->  ( rank ` 
U. x )  e.  A ) )
3633, 34, 35syl2anc 667 . . . . 5  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  -> 
( U. x  e.  ( R1 `  A
)  <->  ( rank `  U. x )  e.  A
) )
3729, 36mpbird 236 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  U. x  e.  ( R1 `  A ) )
38 r1pwcl 8318 . . . . . 6  |-  ( Lim 
A  ->  ( x  e.  ( R1 `  A
)  <->  ~P x  e.  ( R1 `  A ) ) )
3938adantl 468 . . . . 5  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  (
x  e.  ( R1
`  A )  <->  ~P x  e.  ( R1 `  A
) ) )
4039biimpa 487 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  ~P x  e.  ( R1 `  A ) )
4130ad2antlr 733 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  x  e.  U. ( R1 " On ) )
42 r1elwf 8267 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  ( R1 `  A )  ->  y  e.  U. ( R1 " On ) )
4342adantl 468 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  y  e.  U. ( R1 " On ) )
44 rankprb 8322 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  U. ( R1 " On )  /\  y  e.  U. ( R1 " On ) )  ->  ( rank `  {
x ,  y } )  =  suc  (
( rank `  x )  u.  ( rank `  y
) ) )
4541, 43, 44syl2anc 667 . . . . . . 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 5482 . . . . . . . . . 10  |-  ( Lim 
A  ->  Ord  A )
4746ad3antlr 737 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  Ord  A )
4822adantr 467 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  ( rank `  x )  e.  A )
49 rankr1ai 8269 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  ( R1 `  A )  ->  ( rank `  y )  e.  A )
5049adantl 468 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  ( rank `  y )  e.  A )
51 ordunel 6654 . . . . . . . . 9  |-  ( ( Ord  A  /\  ( rank `  x )  e.  A  /\  ( rank `  y )  e.  A
)  ->  ( ( rank `  x )  u.  ( rank `  y
) )  e.  A
)
5247, 48, 50, 51syl3anc 1268 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  (
( rank `  x )  u.  ( rank `  y
) )  e.  A
)
53 limsuc 6676 . . . . . . . . 9  |-  ( Lim 
A  ->  ( (
( rank `  x )  u.  ( rank `  y
) )  e.  A  <->  suc  ( ( rank `  x
)  u.  ( rank `  y ) )  e.  A ) )
5453ad3antlr 737 . . . . . . . 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 214 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  suc  ( ( rank `  x
)  u.  ( rank `  y ) )  e.  A )
5645, 55eqeltrd 2529 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  ( rank `  { x ,  y } )  e.  A )
57 prwf 8282 . . . . . . . 8  |-  ( ( x  e.  U. ( R1 " On )  /\  y  e.  U. ( R1 " On ) )  ->  { x ,  y }  e.  U. ( R1 " On ) )
5841, 43, 57syl2anc 667 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  { x ,  y }  e.  U. ( R1 " On ) )
5934adantr 467 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  A  e.  dom  R1 )
60 rankr1ag 8273 . . . . . . 7  |-  ( ( { x ,  y }  e.  U. ( R1 " On )  /\  A  e.  dom  R1 )  ->  ( { x ,  y }  e.  ( R1 `  A )  <-> 
( rank `  { x ,  y } )  e.  A ) )
6158, 59, 60syl2anc 667 . . . . . 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 236 . . . . 5  |-  ( ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A
)  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  /\  y  e.  ( R1 `  A
) )  ->  { x ,  y }  e.  ( R1 `  A ) )
6362ralrimiva 2802 . . . 4  |-  ( ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  /\  x  e.  ( R1 `  A ) )  ->  A. y  e.  ( R1 `  A ) { x ,  y }  e.  ( R1 `  A ) )
6437, 40, 633jca 1188 . . 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 2802 . 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 5875 . . 3  |-  ( R1
`  A )  e. 
_V
67 iswun 9129 . . 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 1192 1  |-  ( ( A  e.  V  /\  Lim  A )  ->  ( R1 `  A )  e. WUni
)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 188    /\ wa 371    /\ w3a 985    = wceq 1444    e. wcel 1887    =/= wne 2622   A.wral 2737   _Vcvv 3045    u. cun 3402    C_ wss 3404   (/)c0 3731   ~Pcpw 3951   {cpr 3970   U.cuni 4198   Tr wtr 4497   dom cdm 4834   "cima 4837   Ord word 5422   Oncon0 5423   Lim wlim 5424   suc csuc 5425    Fn wfn 5577   ` cfv 5582   R1cr1 8233   rankcrnk 8234  WUnicwun 9125
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1669  ax-4 1682  ax-5 1758  ax-6 1805  ax-7 1851  ax-8 1889  ax-9 1896  ax-10 1915  ax-11 1920  ax-12 1933  ax-13 2091  ax-ext 2431  ax-rep 4515  ax-sep 4525  ax-nul 4534  ax-pow 4581  ax-pr 4639  ax-un 6583  ax-reg 8107  ax-inf2 8146
This theorem depends on definitions:  df-bi 189  df-or 372  df-an 373  df-3or 986  df-3an 987  df-tru 1447  df-ex 1664  df-nf 1668  df-sb 1798  df-eu 2303  df-mo 2304  df-clab 2438  df-cleq 2444  df-clel 2447  df-nfc 2581  df-ne 2624  df-ral 2742  df-rex 2743  df-reu 2744  df-rab 2746  df-v 3047  df-sbc 3268  df-csb 3364  df-dif 3407  df-un 3409  df-in 3411  df-ss 3418  df-pss 3420  df-nul 3732  df-if 3882  df-pw 3953  df-sn 3969  df-pr 3971  df-tp 3973  df-op 3975  df-uni 4199  df-int 4235  df-iun 4280  df-br 4403  df-opab 4462  df-mpt 4463  df-tr 4498  df-eprel 4745  df-id 4749  df-po 4755  df-so 4756  df-fr 4793  df-we 4795  df-xp 4840  df-rel 4841  df-cnv 4842  df-co 4843  df-dm 4844  df-rn 4845  df-res 4846  df-ima 4847  df-pred 5380  df-ord 5426  df-on 5427  df-lim 5428  df-suc 5429  df-iota 5546  df-fun 5584  df-fn 5585  df-f 5586  df-f1 5587  df-fo 5588  df-f1o 5589  df-fv 5590  df-om 6693  df-wrecs 7028  df-recs 7090  df-rdg 7128  df-r1 8235  df-rank 8236  df-wun 9127
This theorem is referenced by:  r1wunlim  9162  wunex3  9166
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