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Theorem inar1

Description: ( R1A ) for A a strongly inaccessible cardinal is equipotent to A . (Contributed by Mario Carneiro, 6-Jun-2013)

Ref Expression
Assertion inar1 A Inacc R1 A A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 inawina A Inacc A Inacc 𝑤
2 winaon A Inacc 𝑤 A On
3 1 2 syl A Inacc A On
4 winalim A Inacc 𝑤 Lim A
5 1 4 syl A Inacc Lim A
6 r1lim A On Lim A R1 A = x A R1 x
7 3 5 6 syl2anc A Inacc R1 A = x A R1 x
8 onelon A On x A x On
9 3 8 sylan A Inacc x A x On
10 eleq1 x = x A A
11 fveq2 x = R1 x = R1
12 11 breq1d x = R1 x A R1 A
13 10 12 imbi12d x = x A R1 x A A R1 A
14 eleq1 x = y x A y A
15 fveq2 x = y R1 x = R1 y
16 15 breq1d x = y R1 x A R1 y A
17 14 16 imbi12d x = y x A R1 x A y A R1 y A
18 eleq1 x = suc y x A suc y A
19 fveq2 x = suc y R1 x = R1 suc y
20 19 breq1d x = suc y R1 x A R1 suc y A
21 18 20 imbi12d x = suc y x A R1 x A suc y A R1 suc y A
22 ne0i A A
23 0sdomg A On A A
24 22 23 syl5ibr A On A A
25 r10 R1 =
26 25 breq1i R1 A A
27 24 26 syl6ibr A On A R1 A
28 1 2 27 3syl A Inacc A R1 A
29 eloni A On Ord A
30 ordtr Ord A Tr A
31 29 30 syl A On Tr A
32 trsuc Tr A suc y A y A
33 32 ex Tr A suc y A y A
34 3 31 33 3syl A Inacc suc y A y A
35 34 adantl y On A Inacc suc y A y A
36 r1suc y On R1 suc y = 𝒫 R1 y
37 fvex R1 y V
38 37 cardid card R1 y R1 y
39 38 ensymi R1 y card R1 y
40 pwen R1 y card R1 y 𝒫 R1 y 𝒫 card R1 y
41 39 40 ax-mp 𝒫 R1 y 𝒫 card R1 y
42 36 41 eqbrtrdi y On R1 suc y 𝒫 card R1 y
43 winacard A Inacc 𝑤 card A = A
44 43 eleq2d A Inacc 𝑤 card R1 y card A card R1 y A
45 cardsdom R1 y V A On card R1 y card A R1 y A
46 37 2 45 sylancr A Inacc 𝑤 card R1 y card A R1 y A
47 44 46 bitr3d A Inacc 𝑤 card R1 y A R1 y A
48 1 47 syl A Inacc card R1 y A R1 y A
49 elina A Inacc A cf A = A z A 𝒫 z A
50 49 simp3bi A Inacc z A 𝒫 z A
51 pweq z = card R1 y 𝒫 z = 𝒫 card R1 y
52 51 breq1d z = card R1 y 𝒫 z A 𝒫 card R1 y A
53 52 rspccv z A 𝒫 z A card R1 y A 𝒫 card R1 y A
54 50 53 syl A Inacc card R1 y A 𝒫 card R1 y A
55 48 54 sylbird A Inacc R1 y A 𝒫 card R1 y A
56 55 imp A Inacc R1 y A 𝒫 card R1 y A
57 ensdomtr R1 suc y 𝒫 card R1 y 𝒫 card R1 y A R1 suc y A
58 42 56 57 syl2an y On A Inacc R1 y A R1 suc y A
59 58 expr y On A Inacc R1 y A R1 suc y A
60 35 59 imim12d y On A Inacc y A R1 y A suc y A R1 suc y A
61 60 ex y On A Inacc y A R1 y A suc y A R1 suc y A
62 vex x V
63 r1lim x V Lim x R1 x = z x R1 z
64 62 63 mpan Lim x R1 x = z x R1 z
65 nfcv _ y z
66 nfcv _ y R1 z
67 nfcv _ y
68 nfiu1 _ y y x card R1 y
69 66 67 68 nfbr y R1 z y x card R1 y
70 fveq2 y = z R1 y = R1 z
71 70 breq1d y = z R1 y y x card R1 y R1 z y x card R1 y
72 fvex card R1 y V
73 62 72 iunex y x card R1 y V
74 ssiun2 y x card R1 y y x card R1 y
75 ssdomg y x card R1 y V card R1 y y x card R1 y card R1 y y x card R1 y
76 73 74 75 mpsyl y x card R1 y y x card R1 y
77 endomtr R1 y card R1 y card R1 y y x card R1 y R1 y y x card R1 y
78 39 76 77 sylancr y x R1 y y x card R1 y
79 65 69 71 78 vtoclgaf z x R1 z y x card R1 y
80 79 rgen z x R1 z y x card R1 y
81 iundom x V z x R1 z y x card R1 y z x R1 z x × y x card R1 y
82 62 80 81 mp2an z x R1 z x × y x card R1 y
83 62 73 unex x y x card R1 y V
84 ssun2 y x card R1 y x y x card R1 y
85 ssdomg x y x card R1 y V y x card R1 y x y x card R1 y y x card R1 y x y x card R1 y
86 83 84 85 mp2 y x card R1 y x y x card R1 y
87 62 xpdom2 y x card R1 y x y x card R1 y x × y x card R1 y x × x y x card R1 y
88 86 87 ax-mp x × y x card R1 y x × x y x card R1 y
89 ssun1 x x y x card R1 y
90 ssdomg x y x card R1 y V x x y x card R1 y x x y x card R1 y
91 83 89 90 mp2 x x y x card R1 y
92 83 xpdom1 x x y x card R1 y x × x y x card R1 y x y x card R1 y × x y x card R1 y
93 91 92 ax-mp x × x y x card R1 y x y x card R1 y × x y x card R1 y
94 domtr x × y x card R1 y x × x y x card R1 y x × x y x card R1 y x y x card R1 y × x y x card R1 y x × y x card R1 y x y x card R1 y × x y x card R1 y
95 88 93 94 mp2an x × y x card R1 y x y x card R1 y × x y x card R1 y
96 limomss Lim x ω x
97 96 89 sstrdi Lim x ω x y x card R1 y
98 ssdomg x y x card R1 y V ω x y x card R1 y ω x y x card R1 y
99 83 97 98 mpsyl Lim x ω x y x card R1 y
100 infxpidm ω x y x card R1 y x y x card R1 y × x y x card R1 y x y x card R1 y
101 99 100 syl Lim x x y x card R1 y × x y x card R1 y x y x card R1 y
102 domentr x × y x card R1 y x y x card R1 y × x y x card R1 y x y x card R1 y × x y x card R1 y x y x card R1 y x × y x card R1 y x y x card R1 y
103 95 101 102 sylancr Lim x x × y x card R1 y x y x card R1 y
104 domtr z x R1 z x × y x card R1 y x × y x card R1 y x y x card R1 y z x R1 z x y x card R1 y
105 82 103 104 sylancr Lim x z x R1 z x y x card R1 y
106 64 105 eqbrtrd Lim x R1 x x y x card R1 y
107 106 ad2antlr x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A R1 x x y x card R1 y
108 eleq1a x A A = x A A
109 ordirr Ord A ¬ A A
110 3 29 109 3syl A Inacc ¬ A A
111 108 110 nsyli x A A Inacc ¬ A = x
112 111 imp x A A Inacc ¬ A = x
113 112 ad2ant2r x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A ¬ A = x
114 simpll x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A x A
115 limord Lim x Ord x
116 62 elon x On Ord x
117 115 116 sylibr Lim x x On
118 117 ad2antlr x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A x On
119 cardf card : V On
120 r1fnon R1 Fn On
121 dffn2 R1 Fn On R1 : On V
122 120 121 mpbi R1 : On V
123 fco card : V On R1 : On V card R1 : On On
124 119 122 123 mp2an card R1 : On On
125 onss x On x On
126 fssres card R1 : On On x On card R1 x : x On
127 124 125 126 sylancr x On card R1 x : x On
128 ffn card R1 x : x On card R1 x Fn x
129 118 127 128 3syl x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A card R1 x Fn x
130 3 ad2antlr x A Lim x A Inacc y x A On
131 simpr x A Lim x A Inacc y x y x
132 simplll x A Lim x A Inacc y x x A
133 ontr1 A On y x x A y A
134 133 imp A On y x x A y A
135 130 131 132 134 syl12anc x A Lim x A Inacc y x y A
136 37 130 45 sylancr x A Lim x A Inacc y x card R1 y card A R1 y A
137 1 43 syl A Inacc card A = A
138 137 ad2antlr x A Lim x A Inacc y x card A = A
139 138 eleq2d x A Lim x A Inacc y x card R1 y card A card R1 y A
140 136 139 bitr3d x A Lim x A Inacc y x R1 y A card R1 y A
141 140 biimpd x A Lim x A Inacc y x R1 y A card R1 y A
142 135 141 embantd x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A card R1 y A
143 117 ad2antlr x A Lim x A Inacc x On
144 fvres y x card R1 x y = card R1 y
145 144 adantl x On y x card R1 x y = card R1 y
146 onelon x On y x y On
147 fvco3 R1 : On V y On card R1 y = card R1 y
148 122 146 147 sylancr x On y x card R1 y = card R1 y
149 145 148 eqtrd x On y x card R1 x y = card R1 y
150 143 149 sylan x A Lim x A Inacc y x card R1 x y = card R1 y
151 150 eleq1d x A Lim x A Inacc y x card R1 x y A card R1 y A
152 142 151 sylibrd x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A card R1 x y A
153 152 ralimdva x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A y x card R1 x y A
154 153 impr x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A y x card R1 x y A
155 ffnfv card R1 x : x A card R1 x Fn x y x card R1 x y A
156 129 154 155 sylanbrc x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A card R1 x : x A
157 eleq2 A = y x card R1 y z A z y x card R1 y
158 157 biimpa A = y x card R1 y z A z y x card R1 y
159 eliun z y x card R1 y y x z card R1 y
160 cardon card R1 y On
161 160 onelssi z card R1 y z card R1 y
162 149 sseq2d x On y x z card R1 x y z card R1 y
163 161 162 syl5ibr x On y x z card R1 y z card R1 x y
164 163 reximdva x On y x z card R1 y y x z card R1 x y
165 159 164 syl5bi x On z y x card R1 y y x z card R1 x y
166 158 165 syl5 x On A = y x card R1 y z A y x z card R1 x y
167 166 expdimp x On A = y x card R1 y z A y x z card R1 x y
168 167 ralrimiv x On A = y x card R1 y z A y x z card R1 x y
169 168 ex x On A = y x card R1 y z A y x z card R1 x y
170 118 169 syl x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A A = y x card R1 y z A y x z card R1 x y
171 ffun card R1 : On On Fun card R1
172 124 171 ax-mp Fun card R1
173 resfunexg Fun card R1 x V card R1 x V
174 172 62 173 mp2an card R1 x V
175 feq1 w = card R1 x w : x A card R1 x : x A
176 fveq1 w = card R1 x w y = card R1 x y
177 176 sseq2d w = card R1 x z w y z card R1 x y
178 177 rexbidv w = card R1 x y x z w y y x z card R1 x y
179 178 ralbidv w = card R1 x z A y x z w y z A y x z card R1 x y
180 175 179 anbi12d w = card R1 x w : x A z A y x z w y card R1 x : x A z A y x z card R1 x y
181 174 180 spcev card R1 x : x A z A y x z card R1 x y w w : x A z A y x z w y
182 156 170 181 syl6an x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A A = y x card R1 y w w : x A z A y x z w y
183 3 ad2antrl x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A A On
184 cfflb A On x On w w : x A z A y x z w y cf A x
185 183 118 184 syl2anc x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A w w : x A z A y x z w y cf A x
186 182 185 syld x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A A = y x card R1 y cf A x
187 49 simp2bi A Inacc cf A = A
188 187 sseq1d A Inacc cf A x A x
189 188 ad2antrl x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A cf A x A x
190 186 189 sylibd x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A A = y x card R1 y A x
191 ontri1 A On x On A x ¬ x A
192 183 118 191 syl2anc x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A A x ¬ x A
193 190 192 sylibd x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A A = y x card R1 y ¬ x A
194 114 193 mt2d x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A ¬ A = y x card R1 y
195 iunon x V y x card R1 y On y x card R1 y On
196 62 195 mpan y x card R1 y On y x card R1 y On
197 160 a1i y x card R1 y On
198 196 197 mprg y x card R1 y On
199 eqcom x y x card R1 y = A A = x y x card R1 y
200 eloni x On Ord x
201 eloni y x card R1 y On Ord y x card R1 y
202 ordequn Ord x Ord y x card R1 y A = x y x card R1 y A = x A = y x card R1 y
203 200 201 202 syl2an x On y x card R1 y On A = x y x card R1 y A = x A = y x card R1 y
204 199 203 syl5bi x On y x card R1 y On x y x card R1 y = A A = x A = y x card R1 y
205 118 198 204 sylancl x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A x y x card R1 y = A A = x A = y x card R1 y
206 113 194 205 mtord x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A ¬ x y x card R1 y = A
207 onelss A On x A x A
208 183 114 207 sylc x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A x A
209 onelss A On card R1 y A card R1 y A
210 130 142 209 sylsyld x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A card R1 y A
211 210 ralimdva x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A y x card R1 y A
212 211 impr x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A y x card R1 y A
213 iunss y x card R1 y A y x card R1 y A
214 212 213 sylibr x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A y x card R1 y A
215 208 214 unssd x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A x y x card R1 y A
216 id x = if x On x x = if x On x
217 iuneq1 x = if x On x y x card R1 y = y if x On x card R1 y
218 216 217 uneq12d x = if x On x x y x card R1 y = if x On x y if x On x card R1 y
219 218 eleq1d x = if x On x x y x card R1 y On if x On x y if x On x card R1 y On
220 0elon On
221 220 elimel if x On x On
222 221 elexi if x On x V
223 iunon if x On x V y if x On x card R1 y On y if x On x card R1 y On
224 222 223 mpan y if x On x card R1 y On y if x On x card R1 y On
225 160 a1i y if x On x card R1 y On
226 224 225 mprg y if x On x card R1 y On
227 221 226 onun2i if x On x y if x On x card R1 y On
228 219 227 dedth x On x y x card R1 y On
229 117 228 syl Lim x x y x card R1 y On
230 229 adantl x A Lim x x y x card R1 y On
231 3 adantr A Inacc y x y A R1 y A A On
232 onsseleq x y x card R1 y On A On x y x card R1 y A x y x card R1 y A x y x card R1 y = A
233 230 231 232 syl2an x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A x y x card R1 y A x y x card R1 y A x y x card R1 y = A
234 215 233 mpbid x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A x y x card R1 y A x y x card R1 y = A
235 234 orcomd x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A x y x card R1 y = A x y x card R1 y A
236 235 ord x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A ¬ x y x card R1 y = A x y x card R1 y A
237 206 236 mpd x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A x y x card R1 y A
238 137 ad2antrl x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A card A = A
239 iscard card A = A A On z A z A
240 239 simprbi card A = A z A z A
241 breq1 z = x y x card R1 y z A x y x card R1 y A
242 241 rspccv z A z A x y x card R1 y A x y x card R1 y A
243 238 240 242 3syl x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A x y x card R1 y A x y x card R1 y A
244 237 243 mpd x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A x y x card R1 y A
245 domsdomtr R1 x x y x card R1 y x y x card R1 y A R1 x A
246 107 244 245 syl2anc x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A R1 x A
247 246 exp43 x A Lim x A Inacc y x y A R1 y A R1 x A
248 247 com4l Lim x A Inacc y x y A R1 y A x A R1 x A
249 13 17 21 28 61 248 tfinds2 x On A Inacc x A R1 x A
250 249 impd x On A Inacc x A R1 x A
251 9 250 mpcom A Inacc x A R1 x A
252 sdomdom R1 x A R1 x A
253 251 252 syl A Inacc x A R1 x A
254 253 ralrimiva A Inacc x A R1 x A
255 iundom A On x A R1 x A x A R1 x A × A
256 3 254 255 syl2anc A Inacc x A R1 x A × A
257 7 256 eqbrtrd A Inacc R1 A A × A
258 winainf A Inacc 𝑤 ω A
259 1 258 syl A Inacc ω A
260 infxpen A On ω A A × A A
261 3 259 260 syl2anc A Inacc A × A A
262 domentr R1 A A × A A × A A R1 A A
263 257 261 262 syl2anc A Inacc R1 A A
264 fvex R1 A V
265 122 fdmi dom R1 = On
266 2 265 eleqtrrdi A Inacc 𝑤 A dom R1
267 onssr1 A dom R1 A R1 A
268 1 266 267 3syl A Inacc A R1 A
269 ssdomg R1 A V A R1 A A R1 A
270 264 268 269 mpsyl A Inacc A R1 A
271 sbth R1 A A A R1 A R1 A A
272 263 270 271 syl2anc A Inacc R1 A A