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Theorem tskr1om

Description: A nonempty Tarski class is infinite, because it contains all the finite levels of the cumulative hierarchy. (This proof does not use ax-inf .) (Contributed by Mario Carneiro, 24-Jun-2013)

Ref Expression
Assertion tskr1om ⊢ T ∈ Tarski ∧ T ≠ ∅ → R1 ω ⊆ T

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 fveq2 ⊢ x = ∅ → R1 ⁡ x = R1 ⁡ ∅
2 1 eleq1d ⊢ x = ∅ → R1 ⁡ x ∈ T ↔ R1 ⁡ ∅ ∈ T
3 fveq2 ⊢ x = y → R1 ⁡ x = R1 ⁡ y
4 3 eleq1d ⊢ x = y → R1 ⁡ x ∈ T ↔ R1 ⁡ y ∈ T
5 fveq2 ⊢ x = suc ⁡ y → R1 ⁡ x = R1 ⁡ suc ⁡ y
6 5 eleq1d ⊢ x = suc ⁡ y → R1 ⁡ x ∈ T ↔ R1 ⁡ suc ⁡ y ∈ T
7 r10 ⊢ R1 ⁡ ∅ = ∅
8 tsk0 ⊢ T ∈ Tarski ∧ T ≠ ∅ → ∅ ∈ T
9 7 8 eqeltrid ⊢ T ∈ Tarski ∧ T ≠ ∅ → R1 ⁡ ∅ ∈ T
10 tskpw ⊢ T ∈ Tarski ∧ R1 ⁡ y ∈ T → 𝒫 R1 ⁡ y ∈ T
11 nnon ⊢ y ∈ ω → y ∈ On
12 r1suc ⊢ y ∈ On → R1 ⁡ suc ⁡ y = 𝒫 R1 ⁡ y
13 11 12 syl ⊢ y ∈ ω → R1 ⁡ suc ⁡ y = 𝒫 R1 ⁡ y
14 13 eleq1d ⊢ y ∈ ω → R1 ⁡ suc ⁡ y ∈ T ↔ 𝒫 R1 ⁡ y ∈ T
15 10 14 imbitrrid ⊢ y ∈ ω → T ∈ Tarski ∧ R1 ⁡ y ∈ T → R1 ⁡ suc ⁡ y ∈ T
16 15 expd ⊢ y ∈ ω → T ∈ Tarski → R1 ⁡ y ∈ T → R1 ⁡ suc ⁡ y ∈ T
17 16 adantrd ⊢ y ∈ ω → T ∈ Tarski ∧ T ≠ ∅ → R1 ⁡ y ∈ T → R1 ⁡ suc ⁡ y ∈ T
18 2 4 6 9 17 finds2 ⊢ x ∈ ω → T ∈ Tarski ∧ T ≠ ∅ → R1 ⁡ x ∈ T
19 eleq1 ⊢ R1 ⁡ x = y → R1 ⁡ x ∈ T ↔ y ∈ T
20 19 imbi2d ⊢ R1 ⁡ x = y → T ∈ Tarski ∧ T ≠ ∅ → R1 ⁡ x ∈ T ↔ T ∈ Tarski ∧ T ≠ ∅ → y ∈ T
21 18 20 syl5ibcom ⊢ x ∈ ω → R1 ⁡ x = y → T ∈ Tarski ∧ T ≠ ∅ → y ∈ T
22 21 rexlimiv ⊢ ∃ x ∈ ω R1 ⁡ x = y → T ∈ Tarski ∧ T ≠ ∅ → y ∈ T
23 r1fnon ⊢ R1 Fn On
24 fnfun ⊢ R1 Fn On → Fun ⁡ R1
25 23 24 ax-mp ⊢ Fun ⁡ R1
26 fvelima ⊢ Fun ⁡ R1 ∧ y ∈ R1 ω → ∃ x ∈ ω R1 ⁡ x = y
27 25 26 mpan ⊢ y ∈ R1 ω → ∃ x ∈ ω R1 ⁡ x = y
28 22 27 syl11 ⊢ T ∈ Tarski ∧ T ≠ ∅ → y ∈ R1 ω → y ∈ T
29 28 ssrdv ⊢ T ∈ Tarski ∧ T ≠ ∅ → R1 ω ⊆ T