MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  winainflem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem winainflem 9500
Description: A weakly inaccessible cardinal is infinite. (Contributed by Mario Carneiro, 29-May-2014.)
Assertion
Ref Expression
winainflem ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → ω ⊆ 𝐴)
Distinct variable group:   𝑥,𝐴,𝑦

Proof of Theorem winainflem
Dummy variables 𝑤 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nn0suc 7075 . . . 4 (𝐴 ∈ ω → (𝐴 = ∅ ∨ ∃𝑧 ∈ ω 𝐴 = suc 𝑧))
2 simp1 1059 . . . . . 6 ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → 𝐴 ≠ ∅)
32necon2bi 2821 . . . . 5 (𝐴 = ∅ → ¬ (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦))
4 vex 3198 . . . . . . . . . . . 12 𝑧 ∈ V
54sucid 5792 . . . . . . . . . . 11 𝑧 ∈ suc 𝑧
6 eleq2 2688 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 = suc 𝑧 → (𝑧𝐴𝑧 ∈ suc 𝑧))
75, 6mpbiri 248 . . . . . . . . . 10 (𝐴 = suc 𝑧𝑧𝐴)
87adantl 482 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧) → 𝑧𝐴)
9 breq1 4647 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑧 → (𝑥𝑦𝑧𝑦))
109rexbidv 3048 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑧 → (∃𝑦𝐴 𝑥𝑦 ↔ ∃𝑦𝐴 𝑧𝑦))
11 breq2 4648 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑤 → (𝑧𝑦𝑧𝑤))
1211cbvrexv 3167 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑦𝐴 𝑧𝑦 ↔ ∃𝑤𝐴 𝑧𝑤)
1310, 12syl6bb 276 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑧 → (∃𝑦𝐴 𝑥𝑦 ↔ ∃𝑤𝐴 𝑧𝑤))
1413rspcv 3300 . . . . . . . . 9 (𝑧𝐴 → (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦 → ∃𝑤𝐴 𝑧𝑤))
158, 14syl 17 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧) → (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦 → ∃𝑤𝐴 𝑧𝑤))
16 eleq2 2688 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐴 = suc 𝑧 → (𝑤𝐴𝑤 ∈ suc 𝑧))
1716biimpa 501 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 = suc 𝑧𝑤𝐴) → 𝑤 ∈ suc 𝑧)
18173ad2antl2 1222 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → 𝑤 ∈ suc 𝑧)
19 nnon 7056 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧 ∈ ω → 𝑧 ∈ On)
20 suceloni 6998 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝑧 ∈ On → suc 𝑧 ∈ On)
2119, 20syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 ∈ ω → suc 𝑧 ∈ On)
22 eleq1 2687 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝐴 = suc 𝑧 → (𝐴 ∈ On ↔ suc 𝑧 ∈ On))
2322biimparc 504 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((suc 𝑧 ∈ On ∧ 𝐴 = suc 𝑧) → 𝐴 ∈ On)
2421, 23sylan 488 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧) → 𝐴 ∈ On)
25243adant3 1079 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → 𝐴 ∈ On)
26 onelon 5736 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝐴 ∈ On ∧ 𝑤𝐴) → 𝑤 ∈ On)
2725, 26sylan 488 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → 𝑤 ∈ On)
28 simpl1 1062 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → 𝑧 ∈ ω)
2928, 19syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → 𝑧 ∈ On)
30 onsssuc 5801 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝑤 ∈ On ∧ 𝑧 ∈ On) → (𝑤𝑧𝑤 ∈ suc 𝑧))
3127, 29, 30syl2anc 692 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → (𝑤𝑧𝑤 ∈ suc 𝑧))
3218, 31mpbird 247 . . . . . . . . . . . 12 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → 𝑤𝑧)
33 ssdomg 7986 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 ∈ V → (𝑤𝑧𝑤𝑧))
344, 32, 33mpsyl 68 . . . . . . . . . . 11 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → 𝑤𝑧)
35 domnsym 8071 . . . . . . . . . . 11 (𝑤𝑧 → ¬ 𝑧𝑤)
3634, 35syl 17 . . . . . . . . . 10 (((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) ∧ 𝑤𝐴) → ¬ 𝑧𝑤)
3736nrexdv 2998 . . . . . . . . 9 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → ¬ ∃𝑤𝐴 𝑧𝑤)
38373expia 1265 . . . . . . . 8 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧) → (∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦 → ¬ ∃𝑤𝐴 𝑧𝑤))
3915, 38pm2.65d 187 . . . . . . 7 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧) → ¬ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦)
4039intn3an3d 1442 . . . . . 6 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝐴 = suc 𝑧) → ¬ (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦))
4140rexlimiva 3024 . . . . 5 (∃𝑧 ∈ ω 𝐴 = suc 𝑧 → ¬ (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦))
423, 41jaoi 394 . . . 4 ((𝐴 = ∅ ∨ ∃𝑧 ∈ ω 𝐴 = suc 𝑧) → ¬ (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦))
431, 42syl 17 . . 3 (𝐴 ∈ ω → ¬ (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦))
4443con2i 134 . 2 ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → ¬ 𝐴 ∈ ω)
45 ordom 7059 . . 3 Ord ω
46 eloni 5721 . . . 4 (𝐴 ∈ On → Ord 𝐴)
47463ad2ant2 1081 . . 3 ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → Ord 𝐴)
48 ordtri1 5744 . . 3 ((Ord ω ∧ Ord 𝐴) → (ω ⊆ 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 ∈ ω))
4945, 47, 48sylancr 694 . 2 ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → (ω ⊆ 𝐴 ↔ ¬ 𝐴 ∈ ω))
5044, 49mpbird 247 1 ((𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ∈ On ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 𝑥𝑦) → ω ⊆ 𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wo 383  wa 384  w3a 1036   = wceq 1481  wcel 1988  wne 2791  wral 2909  wrex 2910  Vcvv 3195  wss 3567  c0 3907   class class class wbr 4644  Ord word 5710  Oncon0 5711  suc csuc 5713  ωcom 7050  cdom 7938  csdm 7939
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1720  ax-4 1735  ax-5 1837  ax-6 1886  ax-7 1933  ax-8 1990  ax-9 1997  ax-10 2017  ax-11 2032  ax-12 2045  ax-13 2244  ax-ext 2600  ax-sep 4772  ax-nul 4780  ax-pow 4834  ax-pr 4897  ax-un 6934
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 385  df-an 386  df-3or 1037  df-3an 1038  df-tru 1484  df-ex 1703  df-nf 1708  df-sb 1879  df-eu 2472  df-mo 2473  df-clab 2607  df-cleq 2613  df-clel 2616  df-nfc 2751  df-ne 2792  df-ral 2914  df-rex 2915  df-rab 2918  df-v 3197  df-sbc 3430  df-dif 3570  df-un 3572  df-in 3574  df-ss 3581  df-pss 3583  df-nul 3908  df-if 4078  df-pw 4151  df-sn 4169  df-pr 4171  df-tp 4173  df-op 4175  df-uni 4428  df-br 4645  df-opab 4704  df-tr 4744  df-id 5014  df-eprel 5019  df-po 5025  df-so 5026  df-fr 5063  df-we 5065  df-xp 5110  df-rel 5111  df-cnv 5112  df-co 5113  df-dm 5114  df-rn 5115  df-res 5116  df-ima 5117  df-ord 5714  df-on 5715  df-lim 5716  df-suc 5717  df-fun 5878  df-fn 5879  df-f 5880  df-f1 5881  df-fo 5882  df-f1o 5883  df-om 7051  df-er 7727  df-en 7941  df-dom 7942  df-sdom 7943
This theorem is referenced by:  winainf  9501  tskcard  9588  gruina  9625
  Copyright terms: Public domain W3C validator