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Theorem wfaxinf2

Description: The class of well-founded sets models the Axiom of Infinity ax-inf2 . Part of Corollary II.2.12 of Kunen2 p. 114. (Contributed by Eric Schmidt, 19-Oct-2025)

Ref Expression
Hypothesis wfax.1
|- W = U. ( R1 " On )
Assertion wfaxinf2
|- E. x e. W ( E. y e. W ( y e. x /\ A. z e. W -. z e. y ) /\ A. y e. W ( y e. x -> E. z e. W ( z e. x /\ A. w e. W ( w e. z <-> ( w e. y \/ w = y ) ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 wfax.1
 |-  W = U. ( R1 " On )
2 trwf
 |-  Tr U. ( R1 " On )
3 treq
 |-  ( W = U. ( R1 " On ) -> ( Tr W <-> Tr U. ( R1 " On ) ) )
4 1 3 ax-mp
 |-  ( Tr W <-> Tr U. ( R1 " On ) )
5 2 4 mpbir
 |-  Tr W
6 onwf
 |-  On C_ U. ( R1 " On )
7 omelon
 |-  _om e. On
8 6 7 sselii
 |-  _om e. U. ( R1 " On )
9 8 1 eleqtrri
 |-  _om e. W
10 omelaxinf2
 |-  ( ( Tr W /\ _om e. W ) -> E. x e. W ( E. y e. W ( y e. x /\ A. z e. W -. z e. y ) /\ A. y e. W ( y e. x -> E. z e. W ( z e. x /\ A. w e. W ( w e. z <-> ( w e. y \/ w = y ) ) ) ) ) )
11 5 9 10 mp2an
 |-  E. x e. W ( E. y e. W ( y e. x /\ A. z e. W -. z e. y ) /\ A. y e. W ( y e. x -> E. z e. W ( z e. x /\ A. w e. W ( w e. z <-> ( w e. y \/ w = y ) ) ) ) )