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Theorem r1limwun

Description: Each limit stage in the cumulative hierarchy is a weak universe. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Jan-2017)

Ref Expression
Assertion r1limwun ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A → R1 ⁡ A ∈ WUni

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 r1tr ⊢ Tr ⁡ R1 ⁡ A
2 1 a1i ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A → Tr ⁡ R1 ⁡ A
3 limelon ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A → A ∈ On
4 r1fnon ⊢ R1 Fn On
5 4 fndmi ⊢ dom ⁡ R1 = On
6 3 5 eleqtrrdi ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A → A ∈ dom ⁡ R1
7 onssr1 ⊢ A ∈ dom ⁡ R1 → A ⊆ R1 ⁡ A
8 6 7 syl ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A → A ⊆ R1 ⁡ A
9 0ellim ⊢ Lim ⁡ A → ∅ ∈ A
10 9 adantl ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A → ∅ ∈ A
11 8 10 sseldd ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A → ∅ ∈ R1 ⁡ A
12 11 ne0d ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A → R1 ⁡ A ≠ ∅
13 rankuni ⊢ rank ⁡ ⋃ x = ⋃ rank ⁡ x
14 rankon ⊢ rank ⁡ x ∈ On
15 eloni ⊢ rank ⁡ x ∈ On → Ord ⁡ rank ⁡ x
16 orduniss ⊢ Ord ⁡ rank ⁡ x → ⋃ rank ⁡ x ⊆ rank ⁡ x
17 14 15 16 mp2b ⊢ ⋃ rank ⁡ x ⊆ rank ⁡ x
18 17 a1i ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A → ⋃ rank ⁡ x ⊆ rank ⁡ x
19 rankr1ai ⊢ x ∈ R1 ⁡ A → rank ⁡ x ∈ A
20 19 adantl ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A → rank ⁡ x ∈ A
21 onuni ⊢ rank ⁡ x ∈ On → ⋃ rank ⁡ x ∈ On
22 14 21 ax-mp ⊢ ⋃ rank ⁡ x ∈ On
23 3 adantr ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A → A ∈ On
24 ontr2 ⊢ ⋃ rank ⁡ x ∈ On ∧ A ∈ On → ⋃ rank ⁡ x ⊆ rank ⁡ x ∧ rank ⁡ x ∈ A → ⋃ rank ⁡ x ∈ A
25 22 23 24 sylancr ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A → ⋃ rank ⁡ x ⊆ rank ⁡ x ∧ rank ⁡ x ∈ A → ⋃ rank ⁡ x ∈ A
26 18 20 25 mp2and ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A → ⋃ rank ⁡ x ∈ A
27 13 26 eqeltrid ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A → rank ⁡ ⋃ x ∈ A
28 r1elwf ⊢ x ∈ R1 ⁡ A → x ∈ ⋃ R1 On
29 28 adantl ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A → x ∈ ⋃ R1 On
30 uniwf ⊢ x ∈ ⋃ R1 On ↔ ⋃ x ∈ ⋃ R1 On
31 29 30 sylib ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A → ⋃ x ∈ ⋃ R1 On
32 6 adantr ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A → A ∈ dom ⁡ R1
33 rankr1ag ⊢ ⋃ x ∈ ⋃ R1 On ∧ A ∈ dom ⁡ R1 → ⋃ x ∈ R1 ⁡ A ↔ rank ⁡ ⋃ x ∈ A
34 31 32 33 syl2anc ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A → ⋃ x ∈ R1 ⁡ A ↔ rank ⁡ ⋃ x ∈ A
35 27 34 mpbird ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A → ⋃ x ∈ R1 ⁡ A
36 r1pwcl ⊢ Lim ⁡ A → x ∈ R1 ⁡ A ↔ 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A
37 36 adantl ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A → x ∈ R1 ⁡ A ↔ 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A
38 37 biimpa ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A → 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A
39 28 ad2antlr ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A ∧ y ∈ R1 ⁡ A → x ∈ ⋃ R1 On
40 r1elwf ⊢ y ∈ R1 ⁡ A → y ∈ ⋃ R1 On
41 40 adantl ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A ∧ y ∈ R1 ⁡ A → y ∈ ⋃ R1 On
42 rankprb ⊢ x ∈ ⋃ R1 On ∧ y ∈ ⋃ R1 On → rank ⁡ x y = suc ⁡ rank ⁡ x ∪ rank ⁡ y
43 39 41 42 syl2anc ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A ∧ y ∈ R1 ⁡ A → rank ⁡ x y = suc ⁡ rank ⁡ x ∪ rank ⁡ y
44 limord ⊢ Lim ⁡ A → Ord ⁡ A
45 44 ad3antlr ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A ∧ y ∈ R1 ⁡ A → Ord ⁡ A
46 20 adantr ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A ∧ y ∈ R1 ⁡ A → rank ⁡ x ∈ A
47 rankr1ai ⊢ y ∈ R1 ⁡ A → rank ⁡ y ∈ A
48 47 adantl ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A ∧ y ∈ R1 ⁡ A → rank ⁡ y ∈ A
49 ordunel ⊢ Ord ⁡ A ∧ rank ⁡ x ∈ A ∧ rank ⁡ y ∈ A → rank ⁡ x ∪ rank ⁡ y ∈ A
50 45 46 48 49 syl3anc ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A ∧ y ∈ R1 ⁡ A → rank ⁡ x ∪ rank ⁡ y ∈ A
51 limsuc ⊢ Lim ⁡ A → rank ⁡ x ∪ rank ⁡ y ∈ A ↔ suc ⁡ rank ⁡ x ∪ rank ⁡ y ∈ A
52 51 ad3antlr ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A ∧ y ∈ R1 ⁡ A → rank ⁡ x ∪ rank ⁡ y ∈ A ↔ suc ⁡ rank ⁡ x ∪ rank ⁡ y ∈ A
53 50 52 mpbid ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A ∧ y ∈ R1 ⁡ A → suc ⁡ rank ⁡ x ∪ rank ⁡ y ∈ A
54 43 53 eqeltrd ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A ∧ y ∈ R1 ⁡ A → rank ⁡ x y ∈ A
55 prwf ⊢ x ∈ ⋃ R1 On ∧ y ∈ ⋃ R1 On → x y ∈ ⋃ R1 On
56 39 41 55 syl2anc ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A ∧ y ∈ R1 ⁡ A → x y ∈ ⋃ R1 On
57 32 adantr ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A ∧ y ∈ R1 ⁡ A → A ∈ dom ⁡ R1
58 rankr1ag ⊢ x y ∈ ⋃ R1 On ∧ A ∈ dom ⁡ R1 → x y ∈ R1 ⁡ A ↔ rank ⁡ x y ∈ A
59 56 57 58 syl2anc ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A ∧ y ∈ R1 ⁡ A → x y ∈ R1 ⁡ A ↔ rank ⁡ x y ∈ A
60 54 59 mpbird ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A ∧ y ∈ R1 ⁡ A → x y ∈ R1 ⁡ A
61 60 ralrimiva ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A → ∀ y ∈ R1 ⁡ A x y ∈ R1 ⁡ A
62 35 38 61 3jca ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A ∧ x ∈ R1 ⁡ A → ⋃ x ∈ R1 ⁡ A ∧ 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A ∧ ∀ y ∈ R1 ⁡ A x y ∈ R1 ⁡ A
63 62 ralrimiva ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A → ∀ x ∈ R1 ⁡ A ⋃ x ∈ R1 ⁡ A ∧ 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A ∧ ∀ y ∈ R1 ⁡ A x y ∈ R1 ⁡ A
64 fvex ⊢ R1 ⁡ A ∈ V
65 iswun ⊢ R1 ⁡ A ∈ V → R1 ⁡ A ∈ WUni ↔ Tr ⁡ R1 ⁡ A ∧ R1 ⁡ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ R1 ⁡ A ⋃ x ∈ R1 ⁡ A ∧ 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A ∧ ∀ y ∈ R1 ⁡ A x y ∈ R1 ⁡ A
66 64 65 ax-mp ⊢ R1 ⁡ A ∈ WUni ↔ Tr ⁡ R1 ⁡ A ∧ R1 ⁡ A ≠ ∅ ∧ ∀ x ∈ R1 ⁡ A ⋃ x ∈ R1 ⁡ A ∧ 𝒫 x ∈ R1 ⁡ A ∧ ∀ y ∈ R1 ⁡ A x y ∈ R1 ⁡ A
67 2 12 63 66 syl3anbrc ⊢ A ∈ V ∧ Lim ⁡ A → R1 ⁡ A ∈ WUni