岩波講座基礎数学集合p117の補題6.1の証明について理解できない部分があります.補題とその証明は次のようになっています.
$\alpha$を順序数,$s\subset\alpha$とし,$s$を整列集合と考える.ここで$\beta=\text{ord}\;s$とすれば$\beta\subset\alpha$.
$f:s\rightarrow\beta$を$s$から$\beta$の上への順序同型写像とする.$s=\phi$のときは明らかなので,$s\neq\phi$の場合を考える.$s$の元$x$,$\beta$の元$f(x)$はともに順序数と考えられるから,$f(x)\subset x$もしくは$x\subset f(x)$が成り立つ.もし$f(x)\subset x$が任意の$x\in s$について成り立つなら,$f[s]\subset s$であるから$\beta=f[s]\subset s\subset \alpha$より成立.いま$c=\lbrace x\in s|x \subsetneqq f(x) \rbrace$として矛盾を導く.$x_0=\min c$とおくと,$x\subsetneqq x_0$なる$s$の元$x$に対しては$f(x)\subset x\subsetneqq x_0$,$x_0\subset x$なる$s$の元$x$に対しては$f$が順序を保つから$x_0\subsetneqq f(x_0)\subset f(x)$となり,$x_0 \notin f[s]$となる.一方$x_0\in f(x_0)$,$f(x_0)\in\beta$なので$x_0\in\beta$となり矛盾.
ここでわからないのは$x_0\notin f[s]$となることです。$f[s]= \bigcup_{x \in s} f(x) $なので、$x_0\subsetneqq f(x_0)\subset f(x)$から、$x_0\in f[s]$だと思ったのですが、どの段階で誤解が生じているのでしょうか?
教えていただけると幸いです。
よろしくお願いします。