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Theorem wunr1om

Description: A weak universe is infinite, because it contains all the finite levels of the cumulative hierarchy. (Contributed by Mario Carneiro, 2-Jan-2017)

Ref Expression
Hypothesis wun0.1 ⊢ φ → U ∈ WUni
Assertion wunr1om ⊢ φ → R1 ω ⊆ U

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 wun0.1 ⊢ φ → U ∈ WUni
2 fveq2 ⊢ x = ∅ → R1 ⁡ x = R1 ⁡ ∅
3 2 eleq1d ⊢ x = ∅ → R1 ⁡ x ∈ U ↔ R1 ⁡ ∅ ∈ U
4 fveq2 ⊢ x = y → R1 ⁡ x = R1 ⁡ y
5 4 eleq1d ⊢ x = y → R1 ⁡ x ∈ U ↔ R1 ⁡ y ∈ U
6 fveq2 ⊢ x = suc ⁡ y → R1 ⁡ x = R1 ⁡ suc ⁡ y
7 6 eleq1d ⊢ x = suc ⁡ y → R1 ⁡ x ∈ U ↔ R1 ⁡ suc ⁡ y ∈ U
8 r10 ⊢ R1 ⁡ ∅ = ∅
9 1 wun0 ⊢ φ → ∅ ∈ U
10 8 9 eqeltrid ⊢ φ → R1 ⁡ ∅ ∈ U
11 1 adantr ⊢ φ ∧ R1 ⁡ y ∈ U → U ∈ WUni
12 simpr ⊢ φ ∧ R1 ⁡ y ∈ U → R1 ⁡ y ∈ U
13 11 12 wunpw ⊢ φ ∧ R1 ⁡ y ∈ U → 𝒫 R1 ⁡ y ∈ U
14 nnon ⊢ y ∈ ω → y ∈ On
15 r1suc ⊢ y ∈ On → R1 ⁡ suc ⁡ y = 𝒫 R1 ⁡ y
16 14 15 syl ⊢ y ∈ ω → R1 ⁡ suc ⁡ y = 𝒫 R1 ⁡ y
17 16 eleq1d ⊢ y ∈ ω → R1 ⁡ suc ⁡ y ∈ U ↔ 𝒫 R1 ⁡ y ∈ U
18 13 17 imbitrrid ⊢ y ∈ ω → φ ∧ R1 ⁡ y ∈ U → R1 ⁡ suc ⁡ y ∈ U
19 18 expd ⊢ y ∈ ω → φ → R1 ⁡ y ∈ U → R1 ⁡ suc ⁡ y ∈ U
20 3 5 7 10 19 finds2 ⊢ x ∈ ω → φ → R1 ⁡ x ∈ U
21 eleq1 ⊢ R1 ⁡ x = y → R1 ⁡ x ∈ U ↔ y ∈ U
22 21 imbi2d ⊢ R1 ⁡ x = y → φ → R1 ⁡ x ∈ U ↔ φ → y ∈ U
23 20 22 syl5ibcom ⊢ x ∈ ω → R1 ⁡ x = y → φ → y ∈ U
24 23 rexlimiv ⊢ ∃ x ∈ ω R1 ⁡ x = y → φ → y ∈ U
25 r1fnon ⊢ R1 Fn On
26 fnfun ⊢ R1 Fn On → Fun ⁡ R1
27 25 26 ax-mp ⊢ Fun ⁡ R1
28 fvelima ⊢ Fun ⁡ R1 ∧ y ∈ R1 ω → ∃ x ∈ ω R1 ⁡ x = y
29 27 28 mpan ⊢ y ∈ R1 ω → ∃ x ∈ ω R1 ⁡ x = y
30 24 29 syl11 ⊢ φ → y ∈ R1 ω → y ∈ U
31 30 ssrdv ⊢ φ → R1 ω ⊆ U