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Theorem grur1cld

Description: Grothendieck universes are closed under the cumulative hierarchy function. (Contributed by Rohan Ridenour, 8-Aug-2023)

Ref Expression
Hypotheses grur1cld.1 ⊢ φ → G ∈ Univ
grur1cld.2 ⊢ φ → A ∈ G
Assertion grur1cld ⊢ φ → R1 ⁡ A ∈ G

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 grur1cld.1 ⊢ φ → G ∈ Univ
2 grur1cld.2 ⊢ φ → A ∈ G
3 2 adantr ⊢ φ ∧ A ∈ On → A ∈ G
4 eleq1 ⊢ x = ∅ → x ∈ G ↔ ∅ ∈ G
5 fveq2 ⊢ x = ∅ → R1 ⁡ x = R1 ⁡ ∅
6 5 eleq1d ⊢ x = ∅ → R1 ⁡ x ∈ G ↔ R1 ⁡ ∅ ∈ G
7 4 6 imbi12d ⊢ x = ∅ → x ∈ G → R1 ⁡ x ∈ G ↔ ∅ ∈ G → R1 ⁡ ∅ ∈ G
8 eleq1 ⊢ x = y → x ∈ G ↔ y ∈ G
9 fveq2 ⊢ x = y → R1 ⁡ x = R1 ⁡ y
10 9 eleq1d ⊢ x = y → R1 ⁡ x ∈ G ↔ R1 ⁡ y ∈ G
11 8 10 imbi12d ⊢ x = y → x ∈ G → R1 ⁡ x ∈ G ↔ y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G
12 eleq1 ⊢ x = suc ⁡ y → x ∈ G ↔ suc ⁡ y ∈ G
13 fveq2 ⊢ x = suc ⁡ y → R1 ⁡ x = R1 ⁡ suc ⁡ y
14 13 eleq1d ⊢ x = suc ⁡ y → R1 ⁡ x ∈ G ↔ R1 ⁡ suc ⁡ y ∈ G
15 12 14 imbi12d ⊢ x = suc ⁡ y → x ∈ G → R1 ⁡ x ∈ G ↔ suc ⁡ y ∈ G → R1 ⁡ suc ⁡ y ∈ G
16 eleq1 ⊢ x = A → x ∈ G ↔ A ∈ G
17 fveq2 ⊢ x = A → R1 ⁡ x = R1 ⁡ A
18 17 eleq1d ⊢ x = A → R1 ⁡ x ∈ G ↔ R1 ⁡ A ∈ G
19 16 18 imbi12d ⊢ x = A → x ∈ G → R1 ⁡ x ∈ G ↔ A ∈ G → R1 ⁡ A ∈ G
20 r10 ⊢ R1 ⁡ ∅ = ∅
21 1 2 gru0eld ⊢ φ → ∅ ∈ G
22 20 21 eqeltrid ⊢ φ → R1 ⁡ ∅ ∈ G
23 22 adantr ⊢ φ ∧ A ∈ On → R1 ⁡ ∅ ∈ G
24 23 a1d ⊢ φ ∧ A ∈ On → ∅ ∈ G → R1 ⁡ ∅ ∈ G
25 simpl1 ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ y ∈ On ∧ y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ suc ⁡ y ∈ G → φ ∧ A ∈ On
26 simpl2 ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ y ∈ On ∧ y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ suc ⁡ y ∈ G → y ∈ On
27 1 adantr ⊢ φ ∧ A ∈ On → G ∈ Univ
28 25 27 syl ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ y ∈ On ∧ y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ suc ⁡ y ∈ G → G ∈ Univ
29 simpr ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ y ∈ On ∧ y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ suc ⁡ y ∈ G → suc ⁡ y ∈ G
30 sssucid ⊢ y ⊆ suc ⁡ y
31 30 a1i ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ y ∈ On ∧ y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ suc ⁡ y ∈ G → y ⊆ suc ⁡ y
32 gruss ⊢ G ∈ Univ ∧ suc ⁡ y ∈ G ∧ y ⊆ suc ⁡ y → y ∈ G
33 28 29 31 32 syl3anc ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ y ∈ On ∧ y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ suc ⁡ y ∈ G → y ∈ G
34 simpl3 ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ y ∈ On ∧ y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ suc ⁡ y ∈ G → y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G
35 33 34 mpd ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ y ∈ On ∧ y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ suc ⁡ y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G
36 r1suc ⊢ y ∈ On → R1 ⁡ suc ⁡ y = 𝒫 R1 ⁡ y
37 36 3ad2ant2 ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ y ∈ On ∧ R1 ⁡ y ∈ G → R1 ⁡ suc ⁡ y = 𝒫 R1 ⁡ y
38 27 3ad2ant1 ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ y ∈ On ∧ R1 ⁡ y ∈ G → G ∈ Univ
39 simp3 ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ y ∈ On ∧ R1 ⁡ y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G
40 grupw ⊢ G ∈ Univ ∧ R1 ⁡ y ∈ G → 𝒫 R1 ⁡ y ∈ G
41 38 39 40 syl2anc ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ y ∈ On ∧ R1 ⁡ y ∈ G → 𝒫 R1 ⁡ y ∈ G
42 37 41 eqeltrd ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ y ∈ On ∧ R1 ⁡ y ∈ G → R1 ⁡ suc ⁡ y ∈ G
43 25 26 35 42 syl3anc ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ y ∈ On ∧ y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ suc ⁡ y ∈ G → R1 ⁡ suc ⁡ y ∈ G
44 43 ex ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ y ∈ On ∧ y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G → suc ⁡ y ∈ G → R1 ⁡ suc ⁡ y ∈ G
45 simpr ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ Lim ⁡ x ∧ ∀ y ∈ x y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ x ∈ G → x ∈ G
46 simpl2 ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ Lim ⁡ x ∧ ∀ y ∈ x y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ x ∈ G → Lim ⁡ x
47 r1lim ⊢ x ∈ G ∧ Lim ⁡ x → R1 ⁡ x = ⋃ y ∈ x R1 ⁡ y
48 45 46 47 syl2anc ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ Lim ⁡ x ∧ ∀ y ∈ x y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ x ∈ G → R1 ⁡ x = ⋃ y ∈ x R1 ⁡ y
49 simpl1 ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ Lim ⁡ x ∧ ∀ y ∈ x y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ x ∈ G → φ ∧ A ∈ On
50 49 27 syl ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ Lim ⁡ x ∧ ∀ y ∈ x y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ x ∈ G → G ∈ Univ
51 simpl3 ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ Lim ⁡ x ∧ ∀ y ∈ x y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ x ∈ G → ∀ y ∈ x y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G
52 simpl1l ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ Lim ⁡ x ∧ ∀ y ∈ x y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ x ∈ G → φ
53 simpl1 ⊢ φ ∧ Lim ⁡ x ∧ x ∈ G ∧ y ∈ x → φ
54 53 1 syl ⊢ φ ∧ Lim ⁡ x ∧ x ∈ G ∧ y ∈ x → G ∈ Univ
55 simpl3 ⊢ φ ∧ Lim ⁡ x ∧ x ∈ G ∧ y ∈ x → x ∈ G
56 simpl2 ⊢ φ ∧ Lim ⁡ x ∧ x ∈ G ∧ y ∈ x → Lim ⁡ x
57 limord ⊢ Lim ⁡ x → Ord ⁡ x
58 56 57 syl ⊢ φ ∧ Lim ⁡ x ∧ x ∈ G ∧ y ∈ x → Ord ⁡ x
59 simpr ⊢ φ ∧ Lim ⁡ x ∧ x ∈ G ∧ y ∈ x → y ∈ x
60 ordelss ⊢ Ord ⁡ x ∧ y ∈ x → y ⊆ x
61 58 59 60 syl2anc ⊢ φ ∧ Lim ⁡ x ∧ x ∈ G ∧ y ∈ x → y ⊆ x
62 gruss ⊢ G ∈ Univ ∧ x ∈ G ∧ y ⊆ x → y ∈ G
63 54 55 61 62 syl3anc ⊢ φ ∧ Lim ⁡ x ∧ x ∈ G ∧ y ∈ x → y ∈ G
64 63 ralrimiva ⊢ φ ∧ Lim ⁡ x ∧ x ∈ G → ∀ y ∈ x y ∈ G
65 52 46 45 64 syl3anc ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ Lim ⁡ x ∧ ∀ y ∈ x y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ x ∈ G → ∀ y ∈ x y ∈ G
66 ralim ⊢ ∀ y ∈ x y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G → ∀ y ∈ x y ∈ G → ∀ y ∈ x R1 ⁡ y ∈ G
67 51 65 66 sylc ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ Lim ⁡ x ∧ ∀ y ∈ x y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ x ∈ G → ∀ y ∈ x R1 ⁡ y ∈ G
68 gruiun ⊢ G ∈ Univ ∧ x ∈ G ∧ ∀ y ∈ x R1 ⁡ y ∈ G → ⋃ y ∈ x R1 ⁡ y ∈ G
69 50 45 67 68 syl3anc ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ Lim ⁡ x ∧ ∀ y ∈ x y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ x ∈ G → ⋃ y ∈ x R1 ⁡ y ∈ G
70 48 69 eqeltrd ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ Lim ⁡ x ∧ ∀ y ∈ x y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G ∧ x ∈ G → R1 ⁡ x ∈ G
71 70 ex ⊢ φ ∧ A ∈ On ∧ Lim ⁡ x ∧ ∀ y ∈ x y ∈ G → R1 ⁡ y ∈ G → x ∈ G → R1 ⁡ x ∈ G
72 simpr ⊢ φ ∧ A ∈ On → A ∈ On
73 7 11 15 19 24 44 71 72 tfindsd ⊢ φ ∧ A ∈ On → A ∈ G → R1 ⁡ A ∈ G
74 3 73 mpd ⊢ φ ∧ A ∈ On → R1 ⁡ A ∈ G
75 r1fnon ⊢ R1 Fn On
76 75 fndmi ⊢ dom ⁡ R1 = On
77 76 eleq2i ⊢ A ∈ dom ⁡ R1 ↔ A ∈ On
78 ndmfv ⊢ ¬ A ∈ dom ⁡ R1 → R1 ⁡ A = ∅
79 77 78 sylnbir ⊢ ¬ A ∈ On → R1 ⁡ A = ∅
80 79 adantl ⊢ φ ∧ ¬ A ∈ On → R1 ⁡ A = ∅
81 21 adantr ⊢ φ ∧ ¬ A ∈ On → ∅ ∈ G
82 80 81 eqeltrd ⊢ φ ∧ ¬ A ∈ On → R1 ⁡ A ∈ G
83 74 82 pm2.61dan ⊢ φ → R1 ⁡ A ∈ G