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Theorem inatsk

Description: ( R1A ) for A a strongly inaccessible cardinal is a Tarski class. (Contributed by Mario Carneiro, 8-Jun-2013)

Ref Expression
Assertion inatsk ⊢ A ∈ Inacc → R1 ⁡ A ∈ Tarski

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 inawina ⊢ A ∈ Inacc → A ∈ Inacc 𝑤
2 winaon ⊢ A ∈ Inacc 𝑤 → A ∈ On
3 winalim ⊢ A ∈ Inacc 𝑤 → Lim ⁡ A
4 r1lim ⊢ A ∈ On ∧ Lim ⁡ A → R1 ⁡ A = ⋃ y ∈ A R1 ⁡ y
5 2 3 4 syl2anc ⊢ A ∈ Inacc 𝑤 → R1 ⁡ A = ⋃ y ∈ A R1 ⁡ y
6 5 eleq2d ⊢ A ∈ Inacc 𝑤 → x ∈ R1 ⁡ A ↔ x ∈ ⋃ y ∈ A R1 ⁡ y
7 eliun ⊢ x ∈ ⋃ y ∈ A R1 ⁡ y ↔ ∃ y ∈ A x ∈ R1 ⁡ y
8 6 7 bitrdi ⊢ A ∈ Inacc 𝑤 → x ∈ R1 ⁡ A ↔ ∃ y ∈ A x ∈ R1 ⁡ y
9 onelon ⊢ A ∈ On ∧ y ∈ A → y ∈ On
10 2 9 sylan ⊢ A ∈ Inacc 𝑤 ∧ y ∈ A → y ∈ On
11 r1pw ⊢ y ∈ On → x ∈ R1 ⁡ y ↔ 𝒫 x ∈ R1 ⁡ suc ⁡ y
12 10 11 syl ⊢ A ∈ Inacc 𝑤 ∧ y ∈ A → x ∈ R1 ⁡ y ↔ 𝒫 x ∈ R1 ⁡ suc ⁡ y
13 limsuc ⊢ Lim ⁡ A → y ∈ A ↔ suc ⁡ y ∈ A
14 3 13 syl ⊢ A ∈ Inacc 𝑤 → y ∈ A ↔ suc ⁡ y ∈ A
15 r1ord2 ⊢ A ∈ On → suc ⁡ y ∈ A → R1 ⁡ suc ⁡ y ⊆ R1 ⁡ A
16 2 15 syl ⊢ A ∈ Inacc 𝑤 → suc ⁡ y ∈ A → R1 ⁡ suc ⁡ y ⊆ R1 ⁡ A
17 14 16 sylbid ⊢ A ∈ Inacc 𝑤 → y ∈ A → R1 ⁡ suc ⁡ y ⊆ R1 ⁡ A
18 17 imp ⊢ A ∈ Inacc 𝑤 ∧ y ∈ A → R1 ⁡ suc ⁡ y ⊆ R1 ⁡ A
19 18 sseld ⊢ A ∈ Inacc 𝑤 ∧ y ∈ A → 𝒫 x ∈ R1 ⁡ suc ⁡ y → 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A
20 12 19 sylbid ⊢ A ∈ Inacc 𝑤 ∧ y ∈ A → x ∈ R1 ⁡ y → 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A
21 20 rexlimdva ⊢ A ∈ Inacc 𝑤 → ∃ y ∈ A x ∈ R1 ⁡ y → 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A
22 8 21 sylbid ⊢ A ∈ Inacc 𝑤 → x ∈ R1 ⁡ A → 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A
23 1 22 syl ⊢ A ∈ Inacc → x ∈ R1 ⁡ A → 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A
24 23 imp ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ R1 ⁡ A → 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A
25 elssuni ⊢ 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A → 𝒫 x ⊆ ⋃ R1 ⁡ A
26 r1tr2 ⊢ ⋃ R1 ⁡ A ⊆ R1 ⁡ A
27 25 26 sstrdi ⊢ 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A → 𝒫 x ⊆ R1 ⁡ A
28 24 27 jccil ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ R1 ⁡ A → 𝒫 x ⊆ R1 ⁡ A ∧ 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A
29 28 ralrimiva ⊢ A ∈ Inacc → ∀ x ∈ R1 ⁡ A 𝒫 x ⊆ R1 ⁡ A ∧ 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A
30 1 2 syl ⊢ A ∈ Inacc → A ∈ On
31 r1suc ⊢ A ∈ On → R1 ⁡ suc ⁡ A = 𝒫 R1 ⁡ A
32 31 eleq2d ⊢ A ∈ On → x ∈ R1 ⁡ suc ⁡ A ↔ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A
33 30 32 syl ⊢ A ∈ Inacc → x ∈ R1 ⁡ suc ⁡ A ↔ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A
34 rankr1ai ⊢ x ∈ R1 ⁡ suc ⁡ A → rank ⁡ x ∈ suc ⁡ A
35 33 34 biimtrrdi ⊢ A ∈ Inacc → x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A → rank ⁡ x ∈ suc ⁡ A
36 35 imp ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A → rank ⁡ x ∈ suc ⁡ A
37 fvex ⊢ rank ⁡ x ∈ V
38 37 elsuc ⊢ rank ⁡ x ∈ suc ⁡ A ↔ rank ⁡ x ∈ A ∨ rank ⁡ x = A
39 36 38 sylib ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A → rank ⁡ x ∈ A ∨ rank ⁡ x = A
40 39 orcomd ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A → rank ⁡ x = A ∨ rank ⁡ x ∈ A
41 fvex ⊢ R1 ⁡ A ∈ V
42 elpwi ⊢ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A → x ⊆ R1 ⁡ A
43 42 ad2antlr ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A ∧ rank ⁡ x = A → x ⊆ R1 ⁡ A
44 ssdomg ⊢ R1 ⁡ A ∈ V → x ⊆ R1 ⁡ A → x ≼ R1 ⁡ A
45 41 43 44 mpsyl ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A ∧ rank ⁡ x = A → x ≼ R1 ⁡ A
46 rankcf ⊢ ¬ x ≺ cf ⁡ rank ⁡ x
47 fveq2 ⊢ rank ⁡ x = A → cf ⁡ rank ⁡ x = cf ⁡ A
48 elina ⊢ A ∈ Inacc ↔ A ≠ ∅ ∧ cf ⁡ A = A ∧ ∀ x ∈ A 𝒫 x ≺ A
49 48 simp2bi ⊢ A ∈ Inacc → cf ⁡ A = A
50 47 49 sylan9eqr ⊢ A ∈ Inacc ∧ rank ⁡ x = A → cf ⁡ rank ⁡ x = A
51 50 breq2d ⊢ A ∈ Inacc ∧ rank ⁡ x = A → x ≺ cf ⁡ rank ⁡ x ↔ x ≺ A
52 46 51 mtbii ⊢ A ∈ Inacc ∧ rank ⁡ x = A → ¬ x ≺ A
53 inar1 ⊢ A ∈ Inacc → R1 ⁡ A ≈ A
54 sdomentr ⊢ x ≺ R1 ⁡ A ∧ R1 ⁡ A ≈ A → x ≺ A
55 54 expcom ⊢ R1 ⁡ A ≈ A → x ≺ R1 ⁡ A → x ≺ A
56 53 55 syl ⊢ A ∈ Inacc → x ≺ R1 ⁡ A → x ≺ A
57 56 adantr ⊢ A ∈ Inacc ∧ rank ⁡ x = A → x ≺ R1 ⁡ A → x ≺ A
58 52 57 mtod ⊢ A ∈ Inacc ∧ rank ⁡ x = A → ¬ x ≺ R1 ⁡ A
59 58 adantlr ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A ∧ rank ⁡ x = A → ¬ x ≺ R1 ⁡ A
60 bren2 ⊢ x ≈ R1 ⁡ A ↔ x ≼ R1 ⁡ A ∧ ¬ x ≺ R1 ⁡ A
61 45 59 60 sylanbrc ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A ∧ rank ⁡ x = A → x ≈ R1 ⁡ A
62 61 ex ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A → rank ⁡ x = A → x ≈ R1 ⁡ A
63 r1elwf ⊢ x ∈ R1 ⁡ suc ⁡ A → x ∈ ⋃ R1 On
64 33 63 biimtrrdi ⊢ A ∈ Inacc → x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A → x ∈ ⋃ R1 On
65 64 imp ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A → x ∈ ⋃ R1 On
66 r1fnon ⊢ R1 Fn On
67 66 fndmi ⊢ dom ⁡ R1 = On
68 30 67 eleqtrrdi ⊢ A ∈ Inacc → A ∈ dom ⁡ R1
69 68 adantr ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A → A ∈ dom ⁡ R1
70 rankr1ag ⊢ x ∈ ⋃ R1 On ∧ A ∈ dom ⁡ R1 → x ∈ R1 ⁡ A ↔ rank ⁡ x ∈ A
71 65 69 70 syl2anc ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A → x ∈ R1 ⁡ A ↔ rank ⁡ x ∈ A
72 71 biimprd ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A → rank ⁡ x ∈ A → x ∈ R1 ⁡ A
73 62 72 orim12d ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A → rank ⁡ x = A ∨ rank ⁡ x ∈ A → x ≈ R1 ⁡ A ∨ x ∈ R1 ⁡ A
74 40 73 mpd ⊢ A ∈ Inacc ∧ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A → x ≈ R1 ⁡ A ∨ x ∈ R1 ⁡ A
75 74 ralrimiva ⊢ A ∈ Inacc → ∀ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A x ≈ R1 ⁡ A ∨ x ∈ R1 ⁡ A
76 eltsk2g ⊢ R1 ⁡ A ∈ V → R1 ⁡ A ∈ Tarski ↔ ∀ x ∈ R1 ⁡ A 𝒫 x ⊆ R1 ⁡ A ∧ 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A ∧ ∀ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A x ≈ R1 ⁡ A ∨ x ∈ R1 ⁡ A
77 41 76 ax-mp ⊢ R1 ⁡ A ∈ Tarski ↔ ∀ x ∈ R1 ⁡ A 𝒫 x ⊆ R1 ⁡ A ∧ 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A ∧ ∀ x ∈ 𝒫 R1 ⁡ A x ≈ R1 ⁡ A ∨ x ∈ R1 ⁡ A
78 29 75 77 sylanbrc ⊢ A ∈ Inacc → R1 ⁡ A ∈ Tarski