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Theorem ac10ct

Description: A proof of the well-ordering theorem weth , an Axiom of Choice equivalent, restricted to sets dominated by some ordinal (in particular finite sets and countable sets), proven in ZF without AC. (Contributed by Mario Carneiro, 5-Jan-2013)

Ref Expression
Assertion ac10ct ⊢ ∃ y ∈ On A ≼ y → ∃ x x We A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 vex ⊢ y ∈ V
2 1 brdom ⊢ A ≼ y ↔ ∃ f f : A ⟶ 1-1 y
3 onss ⊢ y ∈ On → y ⊆ On
4 3 a1i ⊢ f : A ⟶ 1-1 y → y ∈ On → y ⊆ On
5 epweon ⊢ E We On
6 wess ⊢ y ⊆ On → E We On → E We y
7 4 5 6 syl6mpi ⊢ f : A ⟶ 1-1 y → y ∈ On → E We y
8 7 adantl ⊢ A ≼ y ∧ f : A ⟶ 1-1 y → y ∈ On → E We y
9 eqid ⊢ w z | f ⁡ w E f ⁡ z = w z | f ⁡ w E f ⁡ z
10 9 f1we ⊢ f : A ⟶ 1-1 y → E We y → w z | f ⁡ w E f ⁡ z We A
11 weinxp ⊢ w z | f ⁡ w E f ⁡ z We A ↔ w z | f ⁡ w E f ⁡ z ∩ A × A We A
12 reldom ⊢ Rel ⁡ ≼
13 12 brrelex1i ⊢ A ≼ y → A ∈ V
14 sqxpexg ⊢ A ∈ V → A × A ∈ V
15 inex2g ⊢ A × A ∈ V → w z | f ⁡ w E f ⁡ z ∩ A × A ∈ V
16 weeq1 ⊢ x = w z | f ⁡ w E f ⁡ z ∩ A × A → x We A ↔ w z | f ⁡ w E f ⁡ z ∩ A × A We A
17 16 spcegv ⊢ w z | f ⁡ w E f ⁡ z ∩ A × A ∈ V → w z | f ⁡ w E f ⁡ z ∩ A × A We A → ∃ x x We A
18 13 14 15 17 4syl ⊢ A ≼ y → w z | f ⁡ w E f ⁡ z ∩ A × A We A → ∃ x x We A
19 11 18 biimtrid ⊢ A ≼ y → w z | f ⁡ w E f ⁡ z We A → ∃ x x We A
20 10 19 sylan9r ⊢ A ≼ y ∧ f : A ⟶ 1-1 y → E We y → ∃ x x We A
21 8 20 syld ⊢ A ≼ y ∧ f : A ⟶ 1-1 y → y ∈ On → ∃ x x We A
22 21 impancom ⊢ A ≼ y ∧ y ∈ On → f : A ⟶ 1-1 y → ∃ x x We A
23 22 exlimdv ⊢ A ≼ y ∧ y ∈ On → ∃ f f : A ⟶ 1-1 y → ∃ x x We A
24 2 23 biimtrid ⊢ A ≼ y ∧ y ∈ On → A ≼ y → ∃ x x We A
25 24 ex ⊢ A ≼ y → y ∈ On → A ≼ y → ∃ x x We A
26 25 pm2.43b ⊢ y ∈ On → A ≼ y → ∃ x x We A
27 26 rexlimiv ⊢ ∃ y ∈ On A ≼ y → ∃ x x We A