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Theorem oaordi 6539
Description: Ordering property of ordinal addition. Proposition 8.4 of [TakeutiZaring] p. 58. (Contributed by NM, 5-Dec-2004.)
Assertion
Ref Expression
oaordi  |-  ( ( B  e.  On  /\  C  e.  On )  ->  ( A  e.  B  ->  ( C  +o  A
)  e.  ( C  +o  B ) ) )
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.

Proof of Theorem oaordi
StepHypRef Expression
1 onelon 4416 . . . . 5  |-  ( ( B  e.  On  /\  A  e.  B )  ->  A  e.  On )
21adantll 696 . . . 4  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  B  e.  On )  /\  A  e.  B
)  ->  A  e.  On )
3 eloni 4401 . . . . . . . . 9  |-  ( B  e.  On  ->  Ord  B )
4 ordsucss 4608 . . . . . . . . 9  |-  ( Ord 
B  ->  ( A  e.  B  ->  suc  A  C_  B ) )
53, 4syl 17 . . . . . . . 8  |-  ( B  e.  On  ->  ( A  e.  B  ->  suc 
A  C_  B )
)
65ad2antlr 709 . . . . . . 7  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  B  e.  On )  /\  A  e.  On )  ->  ( A  e.  B  ->  suc  A  C_  B ) )
7 sucelon 4607 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  e.  On  <->  suc  A  e.  On )
8 oveq2 5827 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  suc  A  -> 
( C  +o  x
)  =  ( C  +o  suc  A ) )
98sseq2d 3207 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  suc  A  -> 
( ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  x )  <->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  suc  A
) ) )
109imbi2d 309 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  suc  A  -> 
( ( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  x
) )  <->  ( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  suc  A
) ) ) )
11 oveq2 5827 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  y  ->  ( C  +o  x )  =  ( C  +o  y
) )
1211sseq2d 3207 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  y  ->  (
( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  x )  <->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  y
) ) )
1312imbi2d 309 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  y  ->  (
( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  x ) )  <->  ( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  y
) ) ) )
14 oveq2 5827 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  suc  y  -> 
( C  +o  x
)  =  ( C  +o  suc  y ) )
1514sseq2d 3207 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  suc  y  -> 
( ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  x )  <->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  suc  y
) ) )
1615imbi2d 309 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  suc  y  -> 
( ( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  x
) )  <->  ( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  suc  y
) ) ) )
17 oveq2 5827 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  B  ->  ( C  +o  x )  =  ( C  +o  B
) )
1817sseq2d 3207 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  B  ->  (
( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  x )  <->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  B
) ) )
1918imbi2d 309 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  B  ->  (
( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  x ) )  <->  ( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  B
) ) ) )
20 ssid 3198 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( C  +o  suc  A ) 
C_  ( C  +o  suc  A )
2120a1ii 26 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( suc 
A  e.  On  ->  ( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A
)  C_  ( C  +o  suc  A ) ) )
22 sssucid 4468 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( C  +o  y )  C_  suc  ( C  +o  y
)
23 sstr2 3187 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( C  +o  suc  A
)  C_  ( C  +o  y )  ->  (
( C  +o  y
)  C_  suc  ( C  +o  y )  -> 
( C  +o  suc  A )  C_  suc  ( C  +o  y ) ) )
2422, 23mpi 18 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( C  +o  suc  A
)  C_  ( C  +o  y )  ->  ( C  +o  suc  A ) 
C_  suc  ( C  +o  y ) )
25 oasuc 6518 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( C  e.  On  /\  y  e.  On )  ->  ( C  +o  suc  y )  =  suc  ( C  +o  y
) )
2625ancoms 441 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( y  e.  On  /\  C  e.  On )  ->  ( C  +o  suc  y )  =  suc  ( C  +o  y
) )
2726sseq2d 3207 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( y  e.  On  /\  C  e.  On )  ->  ( ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  suc  y )  <-> 
( C  +o  suc  A )  C_  suc  ( C  +o  y ) ) )
2824, 27syl5ibr 214 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( y  e.  On  /\  C  e.  On )  ->  ( ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  y )  -> 
( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  suc  y ) ) )
2928ex 425 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( y  e.  On  ->  ( C  e.  On  ->  ( ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  y )  ->  ( C  +o  suc  A ) 
C_  ( C  +o  suc  y ) ) ) )
3029ad2antrr 708 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( y  e.  On  /\ 
suc  A  e.  On )  /\  suc  A  C_  y )  ->  ( C  e.  On  ->  ( ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  y )  ->  ( C  +o  suc  A ) 
C_  ( C  +o  suc  y ) ) ) )
3130a2d 25 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( y  e.  On  /\ 
suc  A  e.  On )  /\  suc  A  C_  y )  ->  (
( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  y ) )  -> 
( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  suc  y ) ) ) )
32 sucssel 4484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( A  e.  On  ->  ( suc  A  C_  x  ->  A  e.  x ) )
337, 32sylbir 206 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( suc 
A  e.  On  ->  ( suc  A  C_  x  ->  A  e.  x ) )
34 limsuc 4639 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( Lim  x  ->  ( A  e.  x  <->  suc  A  e.  x
) )
3534biimpd 200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( Lim  x  ->  ( A  e.  x  ->  suc  A  e.  x ) )
3633, 35sylan9r 641 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( Lim  x  /\  suc  A  e.  On )  -> 
( suc  A  C_  x  ->  suc  A  e.  x
) )
3736imp 420 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( Lim  x  /\  suc  A  e.  On )  /\  suc  A  C_  x )  ->  suc  A  e.  x )
38 oveq2 5827 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  =  suc  A  -> 
( C  +o  y
)  =  ( C  +o  suc  A ) )
3938ssiun2s 3947 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( suc 
A  e.  x  -> 
( C  +o  suc  A )  C_  U_ y  e.  x  ( C  +o  y ) )
4037, 39syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( Lim  x  /\  suc  A  e.  On )  /\  suc  A  C_  x )  ->  ( C  +o  suc  A ) 
C_  U_ y  e.  x  ( C  +o  y
) )
4140adantr 453 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( Lim  x  /\  suc  A  e.  On )  /\  suc  A  C_  x )  /\  C  e.  On )  ->  ( C  +o  suc  A ) 
C_  U_ y  e.  x  ( C  +o  y
) )
42 vex 2792 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  x  e. 
_V
43 oalim 6526 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( C  e.  On  /\  ( x  e.  _V  /\ 
Lim  x ) )  ->  ( C  +o  x )  =  U_ y  e.  x  ( C  +o  y ) )
4442, 43mpanr1 666 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( C  e.  On  /\  Lim  x )  ->  ( C  +o  x )  = 
U_ y  e.  x  ( C  +o  y
) )
4544ancoms 441 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( Lim  x  /\  C  e.  On )  ->  ( C  +o  x )  = 
U_ y  e.  x  ( C  +o  y
) )
4645adantlr 697 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( Lim  x  /\  suc  A  e.  On )  /\  C  e.  On )  ->  ( C  +o  x )  =  U_ y  e.  x  ( C  +o  y ) )
4746adantlr 697 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( ( Lim  x  /\  suc  A  e.  On )  /\  suc  A  C_  x )  /\  C  e.  On )  ->  ( C  +o  x )  = 
U_ y  e.  x  ( C  +o  y
) )
4841, 47sseqtr4d 3216 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( Lim  x  /\  suc  A  e.  On )  /\  suc  A  C_  x )  /\  C  e.  On )  ->  ( C  +o  suc  A ) 
C_  ( C  +o  x ) )
4948ex 425 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( Lim  x  /\  suc  A  e.  On )  /\  suc  A  C_  x )  ->  ( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A
)  C_  ( C  +o  x ) ) )
5049a1d 24 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( ( Lim  x  /\  suc  A  e.  On )  /\  suc  A  C_  x )  ->  ( A. y  e.  x  ( suc  A  C_  y  ->  ( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  y ) ) )  ->  ( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  x
) ) ) )
5110, 13, 16, 19, 21, 31, 50tfindsg 4650 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( B  e.  On  /\ 
suc  A  e.  On )  /\  suc  A  C_  B )  ->  ( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A
)  C_  ( C  +o  B ) ) )
5251exp31 589 . . . . . . . . . 10  |-  ( B  e.  On  ->  ( suc  A  e.  On  ->  ( suc  A  C_  B  ->  ( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  B ) ) ) ) )
537, 52syl5bi 210 . . . . . . . . 9  |-  ( B  e.  On  ->  ( A  e.  On  ->  ( suc  A  C_  B  ->  ( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  B ) ) ) ) )
5453com4r 82 . . . . . . . 8  |-  ( C  e.  On  ->  ( B  e.  On  ->  ( A  e.  On  ->  ( suc  A  C_  B  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  B ) ) ) ) )
5554imp31 423 . . . . . . 7  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  B  e.  On )  /\  A  e.  On )  ->  ( suc  A  C_  B  ->  ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  B
) ) )
56 oasuc 6518 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  ->  ( C  +o  suc  A )  =  suc  ( C  +o  A ) )
5756sseq1d 3206 . . . . . . . . 9  |-  ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  ->  ( ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  B )  <->  suc  ( C  +o  A )  C_  ( C  +o  B
) ) )
58 ovex 5844 . . . . . . . . . 10  |-  ( C  +o  A )  e. 
_V
59 sucssel 4484 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( C  +o  A )  e.  _V  ->  ( suc  ( C  +o  A
)  C_  ( C  +o  B )  ->  ( C  +o  A )  e.  ( C  +o  B
) ) )
6058, 59ax-mp 10 . . . . . . . . 9  |-  ( suc  ( C  +o  A
)  C_  ( C  +o  B )  ->  ( C  +o  A )  e.  ( C  +o  B
) )
6157, 60syl6bi 221 . . . . . . . 8  |-  ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  ->  ( ( C  +o  suc  A )  C_  ( C  +o  B )  -> 
( C  +o  A
)  e.  ( C  +o  B ) ) )
6261adantlr 697 . . . . . . 7  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  B  e.  On )  /\  A  e.  On )  ->  ( ( C  +o  suc  A ) 
C_  ( C  +o  B )  ->  ( C  +o  A )  e.  ( C  +o  B
) ) )
636, 55, 623syld 53 . . . . . 6  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  B  e.  On )  /\  A  e.  On )  ->  ( A  e.  B  ->  ( C  +o  A )  e.  ( C  +o  B ) ) )
6463imp 420 . . . . 5  |-  ( ( ( ( C  e.  On  /\  B  e.  On )  /\  A  e.  On )  /\  A  e.  B )  ->  ( C  +o  A )  e.  ( C  +o  B
) )
6564an32s 781 . . . 4  |-  ( ( ( ( C  e.  On  /\  B  e.  On )  /\  A  e.  B )  /\  A  e.  On )  ->  ( C  +o  A )  e.  ( C  +o  B
) )
662, 65mpdan 651 . . 3  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  B  e.  On )  /\  A  e.  B
)  ->  ( C  +o  A )  e.  ( C  +o  B ) )
6766ex 425 . 2  |-  ( ( C  e.  On  /\  B  e.  On )  ->  ( A  e.  B  ->  ( C  +o  A
)  e.  ( C  +o  B ) ) )
6867ancoms 441 1  |-  ( ( B  e.  On  /\  C  e.  On )  ->  ( A  e.  B  ->  ( C  +o  A
)  e.  ( C  +o  B ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 6    /\ wa 360    = wceq 1624    e. wcel 1685   A.wral 2544   _Vcvv 2789    C_ wss 3153   U_ciun 3906   Ord word 4390   Oncon0 4391   Lim wlim 4392   suc csuc 4393  (class class class)co 5819    +o coa 6471
This theorem is referenced by:  oaord  6540  oaass  6554  odi  6572
This theorem was proved from axioms:  ax-1 7  ax-2 8  ax-3 9  ax-mp 10  ax-gen 1534  ax-5 1545  ax-17 1604  ax-9 1637  ax-8 1645  ax-13 1687  ax-14 1689  ax-6 1704  ax-7 1709  ax-11 1716  ax-12 1867  ax-ext 2265  ax-rep 4132  ax-sep 4142  ax-nul 4150  ax-pr 4213  ax-un 4511
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1312  df-ex 1530  df-nf 1533  df-sb 1632  df-eu 2148  df-mo 2149  df-clab 2271  df-cleq 2277  df-clel 2280  df-nfc 2409  df-ne 2449  df-ral 2549  df-rex 2550  df-reu 2551  df-rab 2553  df-v 2791  df-sbc 2993  df-csb 3083  df-dif 3156  df-un 3158  df-in 3160  df-ss 3167  df-pss 3169  df-nul 3457  df-if 3567  df-pw 3628  df-sn 3647  df-pr 3648  df-tp 3649  df-op 3650  df-uni 3829  df-iun 3908  df-br 4025  df-opab 4079  df-mpt 4080  df-tr 4115  df-eprel 4304  df-id 4308  df-po 4313  df-so 4314  df-fr 4351  df-we 4353  df-ord 4394  df-on 4395  df-lim 4396  df-suc 4397  df-xp 4694  df-rel 4695  df-cnv 4696  df-co 4697  df-dm 4698  df-rn 4699  df-res 4700  df-ima 4701  df-fun 5223  df-fn 5224  df-f 5225  df-f1 5226  df-fo 5227  df-f1o 5228  df-fv 5229  df-ov 5822  df-oprab 5823  df-mpt2 5824  df-recs 6383  df-rdg 6418  df-oadd 6478
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