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Theorem omordi 6564
Description: Ordering property of ordinal multiplication. Half of Proposition 8.19 of [TakeutiZaring] p. 63. (Contributed by NM, 14-Dec-2004.)
Assertion
Ref Expression
omordi  |-  ( ( ( B  e.  On  /\  C  e.  On )  /\  (/)  e.  C )  ->  ( A  e.  B  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  B ) ) )

Proof of Theorem omordi
Dummy variables  x  y are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 onelon 4417 . . . . . 6  |-  ( ( B  e.  On  /\  A  e.  B )  ->  A  e.  On )
21ex 423 . . . . 5  |-  ( B  e.  On  ->  ( A  e.  B  ->  A  e.  On ) )
3 eleq2 2344 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  (/)  ->  ( A  e.  x  <->  A  e.  (/) ) )
4 oveq2 5866 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  (/)  ->  ( C  .o  x )  =  ( C  .o  (/) ) )
54eleq2d 2350 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  (/)  ->  ( ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  x )  <->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  (/) ) ) )
63, 5imbi12d 311 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  (/)  ->  ( ( A  e.  x  -> 
( C  .o  A
)  e.  ( C  .o  x ) )  <-> 
( A  e.  (/)  ->  ( C  .o  A
)  e.  ( C  .o  (/) ) ) ) )
7 eleq2 2344 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  y  ->  ( A  e.  x  <->  A  e.  y ) )
8 oveq2 5866 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  y  ->  ( C  .o  x )  =  ( C  .o  y
) )
98eleq2d 2350 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  y  ->  (
( C  .o  A
)  e.  ( C  .o  x )  <->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y ) ) )
107, 9imbi12d 311 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  y  ->  (
( A  e.  x  ->  ( C  .o  A
)  e.  ( C  .o  x ) )  <-> 
( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y ) ) ) )
11 eleq2 2344 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  suc  y  -> 
( A  e.  x  <->  A  e.  suc  y ) )
12 oveq2 5866 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  suc  y  -> 
( C  .o  x
)  =  ( C  .o  suc  y ) )
1312eleq2d 2350 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  suc  y  -> 
( ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  x )  <-> 
( C  .o  A
)  e.  ( C  .o  suc  y ) ) )
1411, 13imbi12d 311 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  suc  y  -> 
( ( A  e.  x  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  x ) )  <->  ( A  e. 
suc  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  suc  y ) ) ) )
15 eleq2 2344 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  B  ->  ( A  e.  x  <->  A  e.  B ) )
16 oveq2 5866 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  B  ->  ( C  .o  x )  =  ( C  .o  B
) )
1716eleq2d 2350 . . . . . . . . . 10  |-  ( x  =  B  ->  (
( C  .o  A
)  e.  ( C  .o  x )  <->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  B ) ) )
1815, 17imbi12d 311 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  B  ->  (
( A  e.  x  ->  ( C  .o  A
)  e.  ( C  .o  x ) )  <-> 
( A  e.  B  ->  ( C  .o  A
)  e.  ( C  .o  B ) ) ) )
19 noel 3459 . . . . . . . . . . 11  |-  -.  A  e.  (/)
2019pm2.21i 123 . . . . . . . . . 10  |-  ( A  e.  (/)  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  (/) ) )
2120a1i 10 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( A  e.  On  /\  C  e.  On )  /\  (/)  e.  C )  ->  ( A  e.  (/)  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  (/) ) ) )
22 elsuci 4458 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( A  e.  suc  y  -> 
( A  e.  y  \/  A  =  y ) )
23 omcl 6535 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( C  e.  On  /\  y  e.  On )  ->  ( C  .o  y
)  e.  On )
24 simpl 443 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( C  e.  On  /\  y  e.  On )  ->  C  e.  On )
2523, 24jca 518 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( C  e.  On  /\  y  e.  On )  ->  ( ( C  .o  y )  e.  On  /\  C  e.  On ) )
26 oaword1 6550 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( ( C  .o  y
)  e.  On  /\  C  e.  On )  ->  ( C  .o  y
)  C_  ( ( C  .o  y )  +o  C ) )
2726sseld 3179 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( C  .o  y
)  e.  On  /\  C  e.  On )  ->  ( ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y )  ->  ( C  .o  A )  e.  ( ( C  .o  y
)  +o  C ) ) )
2827imim2d 48 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( C  .o  y
)  e.  On  /\  C  e.  On )  ->  ( ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y ) )  ->  ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( ( C  .o  y )  +o  C
) ) ) )
2928imp 418 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( C  .o  y )  e.  On  /\  C  e.  On )  /\  ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y ) ) )  ->  ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( ( C  .o  y )  +o  C ) ) )
3029adantrl 696 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( C  .o  y )  e.  On  /\  C  e.  On )  /\  ( (/)  e.  C  /\  ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y ) ) ) )  -> 
( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( ( C  .o  y
)  +o  C ) ) )
31 oaord1 6549 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( C  .o  y
)  e.  On  /\  C  e.  On )  ->  ( (/)  e.  C  <->  ( C  .o  y )  e.  ( ( C  .o  y )  +o  C ) ) )
3231biimpa 470 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( ( C  .o  y )  e.  On  /\  C  e.  On )  /\  (/)  e.  C )  ->  ( C  .o  y )  e.  ( ( C  .o  y
)  +o  C ) )
33 oveq2 5866 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( A  =  y  ->  ( C  .o  A )  =  ( C  .o  y
) )
3433eleq1d 2349 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( A  =  y  ->  (
( C  .o  A
)  e.  ( ( C  .o  y )  +o  C )  <->  ( C  .o  y )  e.  ( ( C  .o  y
)  +o  C ) ) )
3532, 34syl5ibrcom 213 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( ( ( C  .o  y )  e.  On  /\  C  e.  On )  /\  (/)  e.  C )  ->  ( A  =  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( ( C  .o  y
)  +o  C ) ) )
3635adantrr 697 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( ( C  .o  y )  e.  On  /\  C  e.  On )  /\  ( (/)  e.  C  /\  ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y ) ) ) )  -> 
( A  =  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( ( C  .o  y
)  +o  C ) ) )
3730, 36jaod 369 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( ( C  .o  y )  e.  On  /\  C  e.  On )  /\  ( (/)  e.  C  /\  ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y ) ) ) )  -> 
( ( A  e.  y  \/  A  =  y )  ->  ( C  .o  A )  e.  ( ( C  .o  y )  +o  C
) ) )
3825, 37sylan 457 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  y  e.  On )  /\  ( (/)  e.  C  /\  ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y ) ) ) )  -> 
( ( A  e.  y  \/  A  =  y )  ->  ( C  .o  A )  e.  ( ( C  .o  y )  +o  C
) ) )
3922, 38syl5 28 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  y  e.  On )  /\  ( (/)  e.  C  /\  ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y ) ) ) )  -> 
( A  e.  suc  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( ( C  .o  y
)  +o  C ) ) )
40 omsuc 6525 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( C  e.  On  /\  y  e.  On )  ->  ( C  .o  suc  y )  =  ( ( C  .o  y
)  +o  C ) )
4140eleq2d 2350 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( C  e.  On  /\  y  e.  On )  ->  ( ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  suc  y
)  <->  ( C  .o  A )  e.  ( ( C  .o  y
)  +o  C ) ) )
4241adantr 451 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  y  e.  On )  /\  ( (/)  e.  C  /\  ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y ) ) ) )  -> 
( ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  suc  y
)  <->  ( C  .o  A )  e.  ( ( C  .o  y
)  +o  C ) ) )
4339, 42sylibrd 225 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  y  e.  On )  /\  ( (/)  e.  C  /\  ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y ) ) ) )  -> 
( A  e.  suc  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  suc  y
) ) )
4443exp43 595 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( C  e.  On  ->  (
y  e.  On  ->  (
(/)  e.  C  ->  ( ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y ) )  ->  ( A  e.  suc  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  suc  y ) ) ) ) ) )
4544com12 27 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  e.  On  ->  ( C  e.  On  ->  (
(/)  e.  C  ->  ( ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y ) )  ->  ( A  e.  suc  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  suc  y ) ) ) ) ) )
4645adantld 453 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  On  ->  (
( A  e.  On  /\  C  e.  On )  ->  ( (/)  e.  C  ->  ( ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y ) )  ->  ( A  e.  suc  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  suc  y ) ) ) ) ) )
4746imp3a 420 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  On  ->  (
( ( A  e.  On  /\  C  e.  On )  /\  (/)  e.  C
)  ->  ( ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y ) )  -> 
( A  e.  suc  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  suc  y
) ) ) ) )
48 id 19 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( C  e.  On  /\  Lim  x )  ->  ( C  e.  On  /\  Lim  x ) )
4948ad2ant2r 727 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  /\  ( Lim  x  /\  (/)  e.  C ) )  ->  ( C  e.  On  /\  Lim  x
) )
50 limsuc 4640 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( Lim  x  ->  ( A  e.  x  <->  suc  A  e.  x
) )
5150biimpa 470 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( Lim  x  /\  A  e.  x )  ->  suc  A  e.  x )
52 oveq2 5866 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( y  =  suc  A  -> 
( C  .o  y
)  =  ( C  .o  suc  A ) )
5352ssiun2s 3946 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( suc 
A  e.  x  -> 
( C  .o  suc  A )  C_  U_ y  e.  x  ( C  .o  y ) )
5451, 53syl 15 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( Lim  x  /\  A  e.  x )  ->  ( C  .o  suc  A ) 
C_  U_ y  e.  x  ( C  .o  y
) )
5554adantll 694 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( C  e.  On  /\ 
Lim  x )  /\  A  e.  x )  ->  ( C  .o  suc  A )  C_  U_ y  e.  x  ( C  .o  y ) )
56 vex 2791 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  x  e. 
_V
57 omlim 6532 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( C  e.  On  /\  ( x  e.  _V  /\ 
Lim  x ) )  ->  ( C  .o  x )  =  U_ y  e.  x  ( C  .o  y ) )
5856, 57mpanr1 664 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( C  e.  On  /\  Lim  x )  ->  ( C  .o  x )  = 
U_ y  e.  x  ( C  .o  y
) )
5958adantr 451 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( C  e.  On  /\ 
Lim  x )  /\  A  e.  x )  ->  ( C  .o  x
)  =  U_ y  e.  x  ( C  .o  y ) )
6055, 59sseqtr4d 3215 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( C  e.  On  /\ 
Lim  x )  /\  A  e.  x )  ->  ( C  .o  suc  A )  C_  ( C  .o  x ) )
6149, 60sylan 457 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  /\  ( Lim  x  /\  (/)  e.  C
) )  /\  A  e.  x )  ->  ( C  .o  suc  A ) 
C_  ( C  .o  x ) )
62 omcl 6535 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  ->  ( C  .o  A
)  e.  On )
63 oaord1 6549 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( C  .o  A
)  e.  On  /\  C  e.  On )  ->  ( (/)  e.  C  <->  ( C  .o  A )  e.  ( ( C  .o  A )  +o  C ) ) )
6462, 63sylan 457 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  /\  C  e.  On )  ->  ( (/)  e.  C  <->  ( C  .o  A )  e.  ( ( C  .o  A )  +o  C ) ) )
6564anabss1 787 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  ->  ( (/)  e.  C  <->  ( C  .o  A )  e.  ( ( C  .o  A )  +o  C ) ) )
6665biimpa 470 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  /\  (/)  e.  C )  ->  ( C  .o  A )  e.  ( ( C  .o  A
)  +o  C ) )
67 omsuc 6525 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  ->  ( C  .o  suc  A )  =  ( ( C  .o  A )  +o  C ) )
6867adantr 451 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  /\  (/)  e.  C )  ->  ( C  .o  suc  A )  =  ( ( C  .o  A
)  +o  C ) )
6966, 68eleqtrrd 2360 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  /\  (/)  e.  C )  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  suc  A
) )
7069adantrl 696 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  /\  ( Lim  x  /\  (/)  e.  C ) )  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  suc  A
) )
7170adantr 451 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  /\  ( Lim  x  /\  (/)  e.  C
) )  /\  A  e.  x )  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  suc  A ) )
7261, 71sseldd 3181 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( ( ( C  e.  On  /\  A  e.  On )  /\  ( Lim  x  /\  (/)  e.  C
) )  /\  A  e.  x )  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  x
) )
7372exp53 600 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( C  e.  On  ->  ( A  e.  On  ->  ( Lim  x  ->  ( (/) 
e.  C  ->  ( A  e.  x  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  x ) ) ) ) ) )
7473com13 74 . . . . . . . . . . 11  |-  ( Lim  x  ->  ( A  e.  On  ->  ( C  e.  On  ->  ( (/)  e.  C  ->  ( A  e.  x  ->  ( C  .o  A
)  e.  ( C  .o  x ) ) ) ) ) )
7574imp4c 574 . . . . . . . . . 10  |-  ( Lim  x  ->  ( (
( A  e.  On  /\  C  e.  On )  /\  (/)  e.  C )  ->  ( A  e.  x  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  x ) ) ) )
7675a1dd 42 . . . . . . . . 9  |-  ( Lim  x  ->  ( (
( A  e.  On  /\  C  e.  On )  /\  (/)  e.  C )  ->  ( A. y  e.  x  ( A  e.  y  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  y
) )  ->  ( A  e.  x  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  x ) ) ) ) )
776, 10, 14, 18, 21, 47, 76tfinds3 4655 . . . . . . . 8  |-  ( B  e.  On  ->  (
( ( A  e.  On  /\  C  e.  On )  /\  (/)  e.  C
)  ->  ( A  e.  B  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  B
) ) ) )
7877com23 72 . . . . . . 7  |-  ( B  e.  On  ->  ( A  e.  B  ->  ( ( ( A  e.  On  /\  C  e.  On )  /\  (/)  e.  C
)  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  B ) ) ) )
7978exp4a 589 . . . . . 6  |-  ( B  e.  On  ->  ( A  e.  B  ->  ( ( A  e.  On  /\  C  e.  On )  ->  ( (/)  e.  C  ->  ( C  .o  A
)  e.  ( C  .o  B ) ) ) ) )
8079exp4a 589 . . . . 5  |-  ( B  e.  On  ->  ( A  e.  B  ->  ( A  e.  On  ->  ( C  e.  On  ->  (
(/)  e.  C  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  B ) ) ) ) ) )
812, 80mpdd 36 . . . 4  |-  ( B  e.  On  ->  ( A  e.  B  ->  ( C  e.  On  ->  (
(/)  e.  C  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  B ) ) ) ) )
8281com34 77 . . 3  |-  ( B  e.  On  ->  ( A  e.  B  ->  (
(/)  e.  C  ->  ( C  e.  On  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  B ) ) ) ) )
8382com24 81 . 2  |-  ( B  e.  On  ->  ( C  e.  On  ->  (
(/)  e.  C  ->  ( A  e.  B  -> 
( C  .o  A
)  e.  ( C  .o  B ) ) ) ) )
8483imp31 421 1  |-  ( ( ( B  e.  On  /\  C  e.  On )  /\  (/)  e.  C )  ->  ( A  e.  B  ->  ( C  .o  A )  e.  ( C  .o  B ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 176    \/ wo 357    /\ wa 358    = wceq 1623    e. wcel 1684   A.wral 2543   _Vcvv 2788    C_ wss 3152   (/)c0 3455   U_ciun 3905   Oncon0 4392   Lim wlim 4393   suc csuc 4394  (class class class)co 5858    +o coa 6476    .o comu 6477
This theorem is referenced by:  omord2  6565  omcan  6567  odi  6577  omass  6578  oen0  6584  oeordi  6585  oeordsuc  6592
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-rep 4131  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-pw 3627  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-suc 4398  df-om 4657  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-ov 5861  df-oprab 5862  df-mpt2 5863  df-recs 6388  df-rdg 6423  df-oadd 6483  df-omul 6484
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