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Theorem grumnueq

Description: The class of Grothendieck universes is equal to the class of minimal universes. (Contributed by Rohan Ridenour, 13-Aug-2023)

Ref Expression
Assertion grumnueq Univ = { 𝑘 ∣ ∀ 𝑙𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑘 ∧ ∀ 𝑚𝑛𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑛 ∧ ∀ 𝑝𝑙 ( ∃ 𝑞𝑘 ( 𝑝𝑞𝑞𝑚 ) → ∃ 𝑟𝑚 ( 𝑝𝑟 𝑟𝑛 ) ) ) ) }

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 eqid { 𝑘 ∣ ∀ 𝑙𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑘 ∧ ∀ 𝑚𝑛𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑛 ∧ ∀ 𝑝𝑙 ( ∃ 𝑞𝑘 ( 𝑝𝑞𝑞𝑚 ) → ∃ 𝑟𝑚 ( 𝑝𝑟 𝑟𝑛 ) ) ) ) } = { 𝑘 ∣ ∀ 𝑙𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑘 ∧ ∀ 𝑚𝑛𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑛 ∧ ∀ 𝑝𝑙 ( ∃ 𝑞𝑘 ( 𝑝𝑞𝑞𝑚 ) → ∃ 𝑟𝑚 ( 𝑝𝑟 𝑟𝑛 ) ) ) ) }
2 id ( 𝑥 ∈ Univ → 𝑥 ∈ Univ )
3 1 2 grumnud ( 𝑥 ∈ Univ → 𝑥 ∈ { 𝑘 ∣ ∀ 𝑙𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑘 ∧ ∀ 𝑚𝑛𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑛 ∧ ∀ 𝑝𝑙 ( ∃ 𝑞𝑘 ( 𝑝𝑞𝑞𝑚 ) → ∃ 𝑟𝑚 ( 𝑝𝑟 𝑟𝑛 ) ) ) ) } )
4 id ( 𝑥 ∈ { 𝑘 ∣ ∀ 𝑙𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑘 ∧ ∀ 𝑚𝑛𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑛 ∧ ∀ 𝑝𝑙 ( ∃ 𝑞𝑘 ( 𝑝𝑞𝑞𝑚 ) → ∃ 𝑟𝑚 ( 𝑝𝑟 𝑟𝑛 ) ) ) ) } → 𝑥 ∈ { 𝑘 ∣ ∀ 𝑙𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑘 ∧ ∀ 𝑚𝑛𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑛 ∧ ∀ 𝑝𝑙 ( ∃ 𝑞𝑘 ( 𝑝𝑞𝑞𝑚 ) → ∃ 𝑟𝑚 ( 𝑝𝑟 𝑟𝑛 ) ) ) ) } )
5 1 4 mnugrud ( 𝑥 ∈ { 𝑘 ∣ ∀ 𝑙𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑘 ∧ ∀ 𝑚𝑛𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑛 ∧ ∀ 𝑝𝑙 ( ∃ 𝑞𝑘 ( 𝑝𝑞𝑞𝑚 ) → ∃ 𝑟𝑚 ( 𝑝𝑟 𝑟𝑛 ) ) ) ) } → 𝑥 ∈ Univ )
6 3 5 impbii ( 𝑥 ∈ Univ ↔ 𝑥 ∈ { 𝑘 ∣ ∀ 𝑙𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑘 ∧ ∀ 𝑚𝑛𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑛 ∧ ∀ 𝑝𝑙 ( ∃ 𝑞𝑘 ( 𝑝𝑞𝑞𝑚 ) → ∃ 𝑟𝑚 ( 𝑝𝑟 𝑟𝑛 ) ) ) ) } )
7 6 eqriv Univ = { 𝑘 ∣ ∀ 𝑙𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑘 ∧ ∀ 𝑚𝑛𝑘 ( 𝒫 𝑙𝑛 ∧ ∀ 𝑝𝑙 ( ∃ 𝑞𝑘 ( 𝑝𝑞𝑞𝑚 ) → ∃ 𝑟𝑚 ( 𝑝𝑟 𝑟𝑛 ) ) ) ) }