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Theorem r1tr

Description: Each stage of the cumulative hierarchy of sets is transitive. Lemma 7T of Enderton p. 202. (Contributed by NM, 8-Sep-2003) (Revised by Mario Carneiro, 16-Nov-2014)

Ref Expression
Assertion r1tr ⊢ Tr ⁡ R1 ⁡ A

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 r1dmlim ⊢ Lim ⁡ dom ⁡ R1
2 limord ⊢ Lim ⁡ dom ⁡ R1 → Ord ⁡ dom ⁡ R1
3 ordsson ⊢ Ord ⁡ dom ⁡ R1 → dom ⁡ R1 ⊆ On
4 1 2 3 mp2b ⊢ dom ⁡ R1 ⊆ On
5 4 sseli ⊢ A ∈ dom ⁡ R1 → A ∈ On
6 fveq2 ⊢ x = ∅ → R1 ⁡ x = R1 ⁡ ∅
7 r10 ⊢ R1 ⁡ ∅ = ∅
8 6 7 eqtrdi ⊢ x = ∅ → R1 ⁡ x = ∅
9 treq ⊢ R1 ⁡ x = ∅ → Tr ⁡ R1 ⁡ x ↔ Tr ⁡ ∅
10 8 9 syl ⊢ x = ∅ → Tr ⁡ R1 ⁡ x ↔ Tr ⁡ ∅
11 fveq2 ⊢ x = y → R1 ⁡ x = R1 ⁡ y
12 treq ⊢ R1 ⁡ x = R1 ⁡ y → Tr ⁡ R1 ⁡ x ↔ Tr ⁡ R1 ⁡ y
13 11 12 syl ⊢ x = y → Tr ⁡ R1 ⁡ x ↔ Tr ⁡ R1 ⁡ y
14 fveq2 ⊢ x = suc ⁡ y → R1 ⁡ x = R1 ⁡ suc ⁡ y
15 treq ⊢ R1 ⁡ x = R1 ⁡ suc ⁡ y → Tr ⁡ R1 ⁡ x ↔ Tr ⁡ R1 ⁡ suc ⁡ y
16 14 15 syl ⊢ x = suc ⁡ y → Tr ⁡ R1 ⁡ x ↔ Tr ⁡ R1 ⁡ suc ⁡ y
17 fveq2 ⊢ x = A → R1 ⁡ x = R1 ⁡ A
18 treq ⊢ R1 ⁡ x = R1 ⁡ A → Tr ⁡ R1 ⁡ x ↔ Tr ⁡ R1 ⁡ A
19 17 18 syl ⊢ x = A → Tr ⁡ R1 ⁡ x ↔ Tr ⁡ R1 ⁡ A
20 tr0 ⊢ Tr ⁡ ∅
21 limsuc ⊢ Lim ⁡ dom ⁡ R1 → y ∈ dom ⁡ R1 ↔ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ R1
22 1 21 ax-mp ⊢ y ∈ dom ⁡ R1 ↔ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ R1
23 pwtr ⊢ Tr ⁡ R1 ⁡ y ↔ Tr ⁡ 𝒫 R1 ⁡ y
24 23 bilani ⊢ y ∈ On ∧ Tr ⁡ R1 ⁡ y → Tr ⁡ 𝒫 R1 ⁡ y
25 r1sucg ⊢ y ∈ dom ⁡ R1 → R1 ⁡ suc ⁡ y = 𝒫 R1 ⁡ y
26 treq ⊢ R1 ⁡ suc ⁡ y = 𝒫 R1 ⁡ y → Tr ⁡ R1 ⁡ suc ⁡ y ↔ Tr ⁡ 𝒫 R1 ⁡ y
27 25 26 syl ⊢ y ∈ dom ⁡ R1 → Tr ⁡ R1 ⁡ suc ⁡ y ↔ Tr ⁡ 𝒫 R1 ⁡ y
28 24 27 syl5ibrcom ⊢ y ∈ On ∧ Tr ⁡ R1 ⁡ y → y ∈ dom ⁡ R1 → Tr ⁡ R1 ⁡ suc ⁡ y
29 22 28 biimtrrid ⊢ y ∈ On ∧ Tr ⁡ R1 ⁡ y → suc ⁡ y ∈ dom ⁡ R1 → Tr ⁡ R1 ⁡ suc ⁡ y
30 ndmfv ⊢ ¬ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ R1 → R1 ⁡ suc ⁡ y = ∅
31 treq ⊢ R1 ⁡ suc ⁡ y = ∅ → Tr ⁡ R1 ⁡ suc ⁡ y ↔ Tr ⁡ ∅
32 30 31 syl ⊢ ¬ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ R1 → Tr ⁡ R1 ⁡ suc ⁡ y ↔ Tr ⁡ ∅
33 20 32 mpbiri ⊢ ¬ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ R1 → Tr ⁡ R1 ⁡ suc ⁡ y
34 29 33 pm2.61d1 ⊢ y ∈ On ∧ Tr ⁡ R1 ⁡ y → Tr ⁡ R1 ⁡ suc ⁡ y
35 34 ex ⊢ y ∈ On → Tr ⁡ R1 ⁡ y → Tr ⁡ R1 ⁡ suc ⁡ y
36 triun ⊢ ∀ y ∈ x Tr ⁡ R1 ⁡ y → Tr ⁡ ⋃ y ∈ x R1 ⁡ y
37 r1limg ⊢ x ∈ dom ⁡ R1 ∧ Lim ⁡ x → R1 ⁡ x = ⋃ y ∈ x R1 ⁡ y
38 37 ancoms ⊢ Lim ⁡ x ∧ x ∈ dom ⁡ R1 → R1 ⁡ x = ⋃ y ∈ x R1 ⁡ y
39 treq ⊢ R1 ⁡ x = ⋃ y ∈ x R1 ⁡ y → Tr ⁡ R1 ⁡ x ↔ Tr ⁡ ⋃ y ∈ x R1 ⁡ y
40 38 39 syl ⊢ Lim ⁡ x ∧ x ∈ dom ⁡ R1 → Tr ⁡ R1 ⁡ x ↔ Tr ⁡ ⋃ y ∈ x R1 ⁡ y
41 36 40 imbitrrid ⊢ Lim ⁡ x ∧ x ∈ dom ⁡ R1 → ∀ y ∈ x Tr ⁡ R1 ⁡ y → Tr ⁡ R1 ⁡ x
42 41 impancom ⊢ Lim ⁡ x ∧ ∀ y ∈ x Tr ⁡ R1 ⁡ y → x ∈ dom ⁡ R1 → Tr ⁡ R1 ⁡ x
43 ndmfv ⊢ ¬ x ∈ dom ⁡ R1 → R1 ⁡ x = ∅
44 43 9 syl ⊢ ¬ x ∈ dom ⁡ R1 → Tr ⁡ R1 ⁡ x ↔ Tr ⁡ ∅
45 20 44 mpbiri ⊢ ¬ x ∈ dom ⁡ R1 → Tr ⁡ R1 ⁡ x
46 42 45 pm2.61d1 ⊢ Lim ⁡ x ∧ ∀ y ∈ x Tr ⁡ R1 ⁡ y → Tr ⁡ R1 ⁡ x
47 46 ex ⊢ Lim ⁡ x → ∀ y ∈ x Tr ⁡ R1 ⁡ y → Tr ⁡ R1 ⁡ x
48 10 13 16 19 20 35 47 tfinds ⊢ A ∈ On → Tr ⁡ R1 ⁡ A
49 5 48 syl ⊢ A ∈ dom ⁡ R1 → Tr ⁡ R1 ⁡ A
50 ndmfv ⊢ ¬ A ∈ dom ⁡ R1 → R1 ⁡ A = ∅
51 treq ⊢ R1 ⁡ A = ∅ → Tr ⁡ R1 ⁡ A ↔ Tr ⁡ ∅
52 50 51 syl ⊢ ¬ A ∈ dom ⁡ R1 → Tr ⁡ R1 ⁡ A ↔ Tr ⁡ ∅
53 20 52 mpbiri ⊢ ¬ A ∈ dom ⁡ R1 → Tr ⁡ R1 ⁡ A
54 49 53 pm2.61i ⊢ Tr ⁡ R1 ⁡ A