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Theorem oaordi 6498
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 ) ) )

Proof of Theorem oaordi
StepHypRef Expression
1 onelon 4375 . . . . 5  |-  ( ( B  e.  On  /\  A  e.  B )  ->  A  e.  On )
21adantll 697 . . . 4  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  B  e.  On )  /\  A  e.  B
)  ->  A  e.  On )
3 eloni 4360 . . . . . . . . 9  |-  ( B  e.  On  ->  Ord  B )
4 ordsucss 4567 . . . . . . . . 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 710 . . . . . . 7  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  B  e.  On )  /\  A  e.  On )  ->  ( A  e.  B  ->  suc  A  C_  B ) )
7 sucelon 4566 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  e.  On  <->  suc  A  e.  On )
8 oveq2 5786 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  suc  A  -> 
( C  +o  x
)  =  ( C  +o  suc  A ) )
98sseq2d 3167 . . . . . . . . . . . . 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 5786 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  y  ->  ( C  +o  x )  =  ( C  +o  y
) )
1211sseq2d 3167 . . . . . . . . . . . . 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 5786 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  suc  y  -> 
( C  +o  x
)  =  ( C  +o  suc  y ) )
1514sseq2d 3167 . . . . . . . . . . . . 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 5786 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( x  =  B  ->  ( C  +o  x )  =  ( C  +o  B
) )
1817sseq2d 3167 . . . . . . . . . . . . 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 3158 . . . . . . . . . . . . 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 4427 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( C  +o  y )  C_  suc  ( C  +o  y
)
23 sstr2 3147 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 6477 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 3167 . . . . . . . . . . . . . . . 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 709 . . . . . . . . . . . . 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 4443 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 4598 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( Lim  x  ->  ( A  e.  x  <->  suc  A  e.  x
) )
3534biimpd 200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( Lim  x  ->  ( A  e.  x  ->  suc  A  e.  x ) )
3633, 35sylan9r 642 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 5786 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  =  suc  A  -> 
( C  +o  y
)  =  ( C  +o  suc  A ) )
3938ssiun2s 3906 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2760 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  x  e. 
_V
43 oalim 6485 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( C  e.  On  /\  ( x  e.  _V  /\ 
Lim  x ) )  ->  ( C  +o  x )  =  U_ y  e.  x  ( C  +o  y ) )
4442, 43mpanr1 667 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 698 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( Lim  x  /\  suc  A  e.  On )  /\  C  e.  On )  ->  ( C  +o  x )  =  U_ y  e.  x  ( C  +o  y ) )
4746adantlr 698 . . . . . . . . . . . . . . 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 3176 . . . . . . . . . . . . . 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 4609 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( ( B  e.  On  /\ 
suc  A  e.  On )  /\  suc  A  C_  B )  ->  ( C  e.  On  ->  ( C  +o  suc  A
)  C_  ( C  +o  B ) ) )
5251exp31 590 . . . . . . . . . 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 6477 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  ->  ( C  +o  suc  A )  =  suc  ( C  +o  A ) )
5756sseq1d 3166 . . . . . . . . 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 5803 . . . . . . . . . 10  |-  ( C  +o  A )  e. 
_V
59 sucssel 4443 . . . . . . . . . 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 698 . . . . . . 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 782 . . . 4  |-  ( ( ( ( C  e.  On  /\  B  e.  On )  /\  A  e.  B )  /\  A  e.  On )  ->  ( C  +o  A )  e.  ( C  +o  B
) )
662, 65mpdan 652 . . 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 1619    e. wcel 1621   A.wral 2516   _Vcvv 2757    C_ wss 3113   U_ciun 3865   Ord word 4349   Oncon0 4350   Lim wlim 4351   suc csuc 4352  (class class class)co 5778    +o coa 6430
This theorem is referenced by:  oaord  6499  oaass  6513  odi  6531
This theorem was proved from axioms:  ax-1 7  ax-2 8  ax-3 9  ax-mp 10  ax-5 1533  ax-6 1534  ax-7 1535  ax-gen 1536  ax-8 1623  ax-11 1624  ax-13 1625  ax-14 1626  ax-17 1628  ax-12o 1664  ax-10 1678  ax-9 1684  ax-4 1692  ax-16 1927  ax-ext 2237  ax-rep 4091  ax-sep 4101  ax-nul 4109  ax-pr 4172  ax-un 4470
This theorem depends on definitions:  df-bi 179  df-or 361  df-an 362  df-3or 940  df-3an 941  df-tru 1315  df-ex 1538  df-nf 1540  df-sb 1884  df-eu 2121  df-mo 2122  df-clab 2243  df-cleq 2249  df-clel 2252  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-ral 2521  df-rex 2522  df-reu 2523  df-rab 2525  df-v 2759  df-sbc 2953  df-csb 3043  df-dif 3116  df-un 3118  df-in 3120  df-ss 3127  df-pss 3129  df-nul 3417  df-if 3526  df-pw 3587  df-sn 3606  df-pr 3607  df-tp 3608  df-op 3609  df-uni 3788  df-iun 3867  df-br 3984  df-opab 4038  df-mpt 4039  df-tr 4074  df-eprel 4263  df-id 4267  df-po 4272  df-so 4273  df-fr 4310  df-we 4312  df-ord 4353  df-on 4354  df-lim 4355  df-suc 4356  df-xp 4661  df-rel 4662  df-cnv 4663  df-co 4664  df-dm 4665  df-rn 4666  df-res 4667  df-ima 4668  df-fun 4669  df-fn 4670  df-f 4671  df-f1 4672  df-fo 4673  df-f1o 4674  df-fv 4675  df-ov 5781  df-oprab 5782  df-mpt2 5783  df-recs 6342  df-rdg 6377  df-oadd 6437
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