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Theorem cfub

Description: An upper bound on cofinality. (Contributed by NM, 25-Apr-2004) (Revised by Mario Carneiro, 15-Sep-2013)

Ref Expression
Assertion cfub ⊢ cf ⁡ A ⊆ ⋂ x | ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ A ⊆ ⋃ y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cfval ⊢ A ∈ On → cf ⁡ A = ⋂ x | ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ ∀ z ∈ A ∃ w ∈ y z ⊆ w
2 dfss3 ⊢ A ⊆ ⋃ y ↔ ∀ z ∈ A z ∈ ⋃ y
3 ssel ⊢ y ⊆ A → w ∈ y → w ∈ A
4 onelon ⊢ A ∈ On ∧ w ∈ A → w ∈ On
5 4 ex ⊢ A ∈ On → w ∈ A → w ∈ On
6 3 5 sylan9r ⊢ A ∈ On ∧ y ⊆ A → w ∈ y → w ∈ On
7 onelss ⊢ w ∈ On → z ∈ w → z ⊆ w
8 6 7 syl6 ⊢ A ∈ On ∧ y ⊆ A → w ∈ y → z ∈ w → z ⊆ w
9 8 imdistand ⊢ A ∈ On ∧ y ⊆ A → w ∈ y ∧ z ∈ w → w ∈ y ∧ z ⊆ w
10 9 ancomsd ⊢ A ∈ On ∧ y ⊆ A → z ∈ w ∧ w ∈ y → w ∈ y ∧ z ⊆ w
11 10 eximdv ⊢ A ∈ On ∧ y ⊆ A → ∃ w z ∈ w ∧ w ∈ y → ∃ w w ∈ y ∧ z ⊆ w
12 eluni ⊢ z ∈ ⋃ y ↔ ∃ w z ∈ w ∧ w ∈ y
13 df-rex ⊢ ∃ w ∈ y z ⊆ w ↔ ∃ w w ∈ y ∧ z ⊆ w
14 11 12 13 3imtr4g ⊢ A ∈ On ∧ y ⊆ A → z ∈ ⋃ y → ∃ w ∈ y z ⊆ w
15 14 ralimdv ⊢ A ∈ On ∧ y ⊆ A → ∀ z ∈ A z ∈ ⋃ y → ∀ z ∈ A ∃ w ∈ y z ⊆ w
16 2 15 biimtrid ⊢ A ∈ On ∧ y ⊆ A → A ⊆ ⋃ y → ∀ z ∈ A ∃ w ∈ y z ⊆ w
17 16 imdistanda ⊢ A ∈ On → y ⊆ A ∧ A ⊆ ⋃ y → y ⊆ A ∧ ∀ z ∈ A ∃ w ∈ y z ⊆ w
18 17 anim2d ⊢ A ∈ On → x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ A ⊆ ⋃ y → x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ ∀ z ∈ A ∃ w ∈ y z ⊆ w
19 18 eximdv ⊢ A ∈ On → ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ A ⊆ ⋃ y → ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ ∀ z ∈ A ∃ w ∈ y z ⊆ w
20 19 ss2abdv ⊢ A ∈ On → x | ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ A ⊆ ⋃ y ⊆ x | ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ ∀ z ∈ A ∃ w ∈ y z ⊆ w
21 intss ⊢ x | ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ A ⊆ ⋃ y ⊆ x | ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ ∀ z ∈ A ∃ w ∈ y z ⊆ w → ⋂ x | ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ ∀ z ∈ A ∃ w ∈ y z ⊆ w ⊆ ⋂ x | ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ A ⊆ ⋃ y
22 20 21 syl ⊢ A ∈ On → ⋂ x | ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ ∀ z ∈ A ∃ w ∈ y z ⊆ w ⊆ ⋂ x | ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ A ⊆ ⋃ y
23 1 22 eqsstrd ⊢ A ∈ On → cf ⁡ A ⊆ ⋂ x | ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ A ⊆ ⋃ y
24 cff ⊢ cf : On ⟶ On
25 24 fdmi ⊢ dom ⁡ cf = On
26 25 eleq2i ⊢ A ∈ dom ⁡ cf ↔ A ∈ On
27 ndmfv ⊢ ¬ A ∈ dom ⁡ cf → cf ⁡ A = ∅
28 26 27 sylnbir ⊢ ¬ A ∈ On → cf ⁡ A = ∅
29 0ss ⊢ ∅ ⊆ ⋂ x | ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ A ⊆ ⋃ y
30 28 29 eqsstrdi ⊢ ¬ A ∈ On → cf ⁡ A ⊆ ⋂ x | ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ A ⊆ ⋃ y
31 23 30 pm2.61i ⊢ cf ⁡ A ⊆ ⋂ x | ∃ y x = card ⁡ y ∧ y ⊆ A ∧ A ⊆ ⋃ y