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Theorem dfom3 7528
Description: The class of natural numbers omega can be defined as the smallest "inductive set," which is valid provided we assume the Axiom of Infinity. Definition 6.3 of [Eisenberg] p. 82. (Contributed by NM, 6-Aug-1994.)
Assertion
Ref Expression
dfom3  |-  om  =  |^| { x  |  (
(/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x ) }
Distinct variable group:    x, y

Proof of Theorem dfom3
Dummy variable  z is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 0ex 4273 . . . . 5  |-  (/)  e.  _V
21elintab 3996 . . . 4  |-  ( (/)  e.  |^| { x  |  ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
) }  <->  A. x
( ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
)  ->  (/)  e.  x
) )
3 simpl 444 . . . 4  |-  ( (
(/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x )  -> 
(/)  e.  x )
42, 3mpgbir 1556 . . 3  |-  (/)  e.  |^| { x  |  ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x ) }
5 suceq 4580 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  =  z  ->  suc  y  =  suc  z )
65eleq1d 2446 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  z  ->  ( suc  y  e.  x  <->  suc  z  e.  x ) )
76rspccv 2985 . . . . . . . 8  |-  ( A. y  e.  x  suc  y  e.  x  ->  ( z  e.  x  ->  suc  z  e.  x
) )
87adantl 453 . . . . . . 7  |-  ( (
(/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x )  ->  ( z  e.  x  ->  suc  z  e.  x
) )
98a2i 13 . . . . . 6  |-  ( ( ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
)  ->  z  e.  x )  ->  (
( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x )  ->  suc  z  e.  x
) )
109alimi 1565 . . . . 5  |-  ( A. x ( ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x )  ->  z  e.  x )  ->  A. x
( ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
)  ->  suc  z  e.  x ) )
11 vex 2895 . . . . . 6  |-  z  e. 
_V
1211elintab 3996 . . . . 5  |-  ( z  e.  |^| { x  |  ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
) }  <->  A. x
( ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
)  ->  z  e.  x ) )
1311sucex 4724 . . . . . 6  |-  suc  z  e.  _V
1413elintab 3996 . . . . 5  |-  ( suc  z  e.  |^| { x  |  ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
) }  <->  A. x
( ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
)  ->  suc  z  e.  x ) )
1510, 12, 143imtr4i 258 . . . 4  |-  ( z  e.  |^| { x  |  ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
) }  ->  suc  z  e.  |^| { x  |  ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
) } )
1615rgenw 2709 . . 3  |-  A. z  e.  om  ( z  e. 
|^| { x  |  (
(/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x ) }  ->  suc  z  e.  |^|
{ x  |  (
(/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x ) } )
17 peano5 4801 . . 3  |-  ( (
(/)  e.  |^| { x  |  ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
) }  /\  A. z  e.  om  (
z  e.  |^| { x  |  ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
) }  ->  suc  z  e.  |^| { x  |  ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
) } ) )  ->  om  C_  |^| { x  |  ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
) } )
184, 16, 17mp2an 654 . 2  |-  om  C_  |^| { x  |  ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
) }
19 peano1 4797 . . . 4  |-  (/)  e.  om
20 peano2 4798 . . . . 5  |-  ( y  e.  om  ->  suc  y  e.  om )
2120rgen 2707 . . . 4  |-  A. y  e.  om  suc  y  e. 
om
22 omex 7524 . . . . . 6  |-  om  e.  _V
23 eleq2 2441 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  om  ->  ( (/) 
e.  x  <->  (/)  e.  om ) )
24 eleq2 2441 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  om  ->  ( suc  y  e.  x  <->  suc  y  e.  om )
)
2524raleqbi1dv 2848 . . . . . . . 8  |-  ( x  =  om  ->  ( A. y  e.  x  suc  y  e.  x  <->  A. y  e.  om  suc  y  e.  om )
)
2623, 25anbi12d 692 . . . . . . 7  |-  ( x  =  om  ->  (
( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x )  <->  (
(/)  e.  om  /\  A. y  e.  om  suc  y  e.  om ) ) )
27 eleq2 2441 . . . . . . 7  |-  ( x  =  om  ->  (
z  e.  x  <->  z  e.  om ) )
2826, 27imbi12d 312 . . . . . 6  |-  ( x  =  om  ->  (
( ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
)  ->  z  e.  x )  <->  ( ( (/) 
e.  om  /\  A. y  e.  om  suc  y  e. 
om )  ->  z  e.  om ) ) )
2922, 28spcv 2978 . . . . 5  |-  ( A. x ( ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x )  ->  z  e.  x )  ->  (
( (/)  e.  om  /\  A. y  e.  om  suc  y  e.  om )  ->  z  e.  om )
)
3012, 29sylbi 188 . . . 4  |-  ( z  e.  |^| { x  |  ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
) }  ->  (
( (/)  e.  om  /\  A. y  e.  om  suc  y  e.  om )  ->  z  e.  om )
)
3119, 21, 30mp2ani 660 . . 3  |-  ( z  e.  |^| { x  |  ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
) }  ->  z  e.  om )
3231ssriv 3288 . 2  |-  |^| { x  |  ( (/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x
) }  C_  om
3318, 32eqssi 3300 1  |-  om  =  |^| { x  |  (
(/)  e.  x  /\  A. y  e.  x  suc  y  e.  x ) }
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 359   A.wal 1546    = wceq 1649    e. wcel 1717   {cab 2366   A.wral 2642    C_ wss 3256   (/)c0 3564   |^|cint 3985   suc csuc 4517   omcom 4778
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1661  ax-8 1682  ax-13 1719  ax-14 1721  ax-6 1736  ax-7 1741  ax-11 1753  ax-12 1939  ax-ext 2361  ax-sep 4264  ax-nul 4272  ax-pr 4337  ax-un 4634  ax-inf2 7522
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2235  df-mo 2236  df-clab 2367  df-cleq 2373  df-clel 2376  df-nfc 2505  df-ne 2545  df-ral 2647  df-rex 2648  df-rab 2651  df-v 2894  df-sbc 3098  df-dif 3259  df-un 3261  df-in 3263  df-ss 3270  df-pss 3272  df-nul 3565  df-if 3676  df-pw 3737  df-sn 3756  df-pr 3757  df-tp 3758  df-op 3759  df-uni 3951  df-int 3986  df-br 4147  df-opab 4201  df-tr 4237  df-eprel 4428  df-po 4437  df-so 4438  df-fr 4475  df-we 4477  df-ord 4518  df-on 4519  df-lim 4520  df-suc 4521  df-om 4779
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