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Theorem onfununi 6354
Description: A property of functions on ordinal numbers. Generalization of Theorem Schema 8E of [Enderton] p. 218. (Contributed by Eric Schmidt, 26-May-2009.)
Hypotheses
Ref Expression
onfununi.1  |-  ( Lim  y  ->  ( F `  y )  =  U_ x  e.  y  ( F `  x )
)
onfununi.2  |-  ( ( x  e.  On  /\  y  e.  On  /\  x  C_  y )  ->  ( F `  x )  C_  ( F `  y
) )
Assertion
Ref Expression
onfununi  |-  ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  ->  ( F `  U. S )  =  U_ x  e.  S  ( F `  x ) )
Distinct variable groups:    x, y, S    x, F, y    x, T
Allowed substitution hint:    T( y)

Proof of Theorem onfununi
StepHypRef Expression
1 ssorduni 4577 . . . . . . . . . 10  |-  ( S 
C_  On  ->  Ord  U. S )
21ad2antrr 708 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( S  C_  On  /\ 
-.  U. S  e.  S
)  /\  S  =/=  (/) )  ->  Ord  U. S
)
3 nelneq 2383 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( x  e.  S  /\  -.  U. S  e.  S
)  ->  -.  x  =  U. S )
4 elssuni 3857 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( x  e.  S  ->  x  C_ 
U. S )
54adantl 454 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( S  C_  On  /\  x  e.  S )  ->  x  C_ 
U. S )
6 ssel 3176 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( S 
C_  On  ->  ( x  e.  S  ->  x  e.  On ) )
7 eloni 4402 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23  |-  ( x  e.  On  ->  Ord  x )
86, 7syl6 31 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22  |-  ( S 
C_  On  ->  ( x  e.  S  ->  Ord  x ) )
98imp 420 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( S  C_  On  /\  x  e.  S )  ->  Ord  x )
10 ordsseleq 4421 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21  |-  ( ( Ord  x  /\  Ord  U. S )  ->  (
x  C_  U. S  <->  ( x  e.  U. S  \/  x  =  U. S ) ) )
119, 1, 10syl2an 465 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20  |-  ( ( ( S  C_  On  /\  x  e.  S )  /\  S  C_  On )  ->  ( x  C_  U. S  <->  ( x  e. 
U. S  \/  x  =  U. S ) ) )
1211anabss1 789 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19  |-  ( ( S  C_  On  /\  x  e.  S )  ->  (
x  C_  U. S  <->  ( x  e.  U. S  \/  x  =  U. S ) ) )
135, 12mpbid 203 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( S  C_  On  /\  x  e.  S )  ->  (
x  e.  U. S  \/  x  =  U. S ) )
1413ord 368 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( S  C_  On  /\  x  e.  S )  ->  ( -.  x  e.  U. S  ->  x  =  U. S
) )
1514con1d 118 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( S  C_  On  /\  x  e.  S )  ->  ( -.  x  =  U. S  ->  x  e.  U. S ) )
163, 15syl5 30 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( S  C_  On  /\  x  e.  S )  ->  (
( x  e.  S  /\  -.  U. S  e.  S )  ->  x  e.  U. S ) )
1716exp4b 592 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( S 
C_  On  ->  ( x  e.  S  ->  (
x  e.  S  -> 
( -.  U. S  e.  S  ->  x  e. 
U. S ) ) ) )
1817pm2.43d 46 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( S 
C_  On  ->  ( x  e.  S  ->  ( -.  U. S  e.  S  ->  x  e.  U. S
) ) )
1918com23 74 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( S 
C_  On  ->  ( -. 
U. S  e.  S  ->  ( x  e.  S  ->  x  e.  U. S
) ) )
2019imp 420 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( S  C_  On  /\  -.  U. S  e.  S )  ->  ( x  e.  S  ->  x  e.  U. S ) )
2120ssrdv 3187 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( S  C_  On  /\  -.  U. S  e.  S )  ->  S  C_  U. S
)
22 ssn0 3489 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( S  C_  U. S  /\  S  =/=  (/) )  ->  U. S  =/=  (/) )
2321, 22sylan 459 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( S  C_  On  /\ 
-.  U. S  e.  S
)  /\  S  =/=  (/) )  ->  U. S  =/=  (/) )
24 uniss 3850 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( S 
C_  U. S  ->  U. S  C_ 
U. U. S )
2521, 24syl 17 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( S  C_  On  /\  -.  U. S  e.  S )  ->  U. S  C_  U. U. S )
26 orduniss 4487 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( Ord  U. S  ->  U. U. S  C_  U. S )
271, 26syl 17 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( S 
C_  On  ->  U. U. S  C_  U. S )
2827adantr 453 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( S  C_  On  /\  -.  U. S  e.  S )  ->  U. U. S  C_  U. S )
2925, 28eqssd 3198 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( S  C_  On  /\  -.  U. S  e.  S )  ->  U. S  =  U. U. S )
3029adantr 453 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( S  C_  On  /\ 
-.  U. S  e.  S
)  /\  S  =/=  (/) )  ->  U. S  = 
U. U. S )
31 df-lim 4397 . . . . . . . . 9  |-  ( Lim  U. S  <->  ( Ord  U. S  /\  U. S  =/=  (/)  /\  U. S  = 
U. U. S ) )
322, 23, 30, 31syl3anbrc 1138 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( S  C_  On  /\ 
-.  U. S  e.  S
)  /\  S  =/=  (/) )  ->  Lim  U. S
)
3332an32s 781 . . . . . . 7  |-  ( ( ( S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  /\  -.  U. S  e.  S
)  ->  Lim  U. S
)
34333adantl1 1113 . . . . . 6  |-  ( ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  /\  -.  U. S  e.  S )  ->  Lim  U. S )
35 ssonuni 4578 . . . . . . . . . 10  |-  ( S  e.  T  ->  ( S  C_  On  ->  U. S  e.  On ) )
36 limeq 4404 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  =  U. S  -> 
( Lim  y  <->  Lim  U. S
) )
37 fveq2 5486 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  U. S  -> 
( F `  y
)  =  ( F `
 U. S ) )
38 iuneq1 3920 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( y  =  U. S  ->  U_ x  e.  y 
( F `  x
)  =  U_ x  e.  U. S ( F `
 x ) )
3937, 38eqeq12d 2299 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( y  =  U. S  -> 
( ( F `  y )  =  U_ x  e.  y  ( F `  x )  <->  ( F `  U. S
)  =  U_ x  e.  U. S ( F `
 x ) ) )
4036, 39imbi12d 313 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  =  U. S  -> 
( ( Lim  y  ->  ( F `  y
)  =  U_ x  e.  y  ( F `  x ) )  <->  ( Lim  U. S  ->  ( F `  U. S )  = 
U_ x  e.  U. S ( F `  x ) ) ) )
41 onfununi.1 . . . . . . . . . . 11  |-  ( Lim  y  ->  ( F `  y )  =  U_ x  e.  y  ( F `  x )
)
4240, 41vtoclg 2845 . . . . . . . . . 10  |-  ( U. S  e.  On  ->  ( Lim  U. S  -> 
( F `  U. S )  =  U_ x  e.  U. S ( F `  x ) ) )
4335, 42syl6 31 . . . . . . . . 9  |-  ( S  e.  T  ->  ( S  C_  On  ->  ( Lim  U. S  ->  ( F `  U. S )  =  U_ x  e. 
U. S ( F `
 x ) ) ) )
4443imp 420 . . . . . . . 8  |-  ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On )  -> 
( Lim  U. S  -> 
( F `  U. S )  =  U_ x  e.  U. S ( F `  x ) ) )
45443adant3 977 . . . . . . 7  |-  ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  ->  ( Lim  U. S  ->  ( F `  U. S )  =  U_ x  e. 
U. S ( F `
 x ) ) )
4645adantr 453 . . . . . 6  |-  ( ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  /\  -.  U. S  e.  S )  ->  ( Lim  U. S  ->  ( F `  U. S )  =  U_ x  e.  U. S ( F `  x ) ) )
4734, 46mpd 16 . . . . 5  |-  ( ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  /\  -.  U. S  e.  S )  ->  ( F `  U. S )  =  U_ x  e.  U. S ( F `  x ) )
48 eluni2 3833 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  e.  U. S  <->  E. y  e.  S  x  e.  y )
49 ssel 3176 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( S 
C_  On  ->  ( y  e.  S  ->  y  e.  On ) )
5049anim1d 549 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( S 
C_  On  ->  ( ( y  e.  S  /\  x  e.  y )  ->  ( y  e.  On  /\  x  e.  y ) ) )
51 onelon 4417 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( y  e.  On  /\  x  e.  y )  ->  x  e.  On )
5250, 51syl6 31 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( S 
C_  On  ->  ( ( y  e.  S  /\  x  e.  y )  ->  x  e.  On ) )
5349adantrd 456 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( S 
C_  On  ->  ( ( y  e.  S  /\  x  e.  y )  ->  y  e.  On ) )
54 eloni 4402 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( y  e.  On  ->  Ord  y )
5549, 54syl6 31 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( S 
C_  On  ->  ( y  e.  S  ->  Ord  y ) )
56 ordelss 4408 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( ( Ord  y  /\  x  e.  y )  ->  x  C_  y )
5756a1i 12 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( S 
C_  On  ->  ( ( Ord  y  /\  x  e.  y )  ->  x  C_  y ) )
5855, 57syland 469 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( S 
C_  On  ->  ( ( y  e.  S  /\  x  e.  y )  ->  x  C_  y )
)
5952, 53, 583jcad 1135 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( S 
C_  On  ->  ( ( y  e.  S  /\  x  e.  y )  ->  ( x  e.  On  /\  y  e.  On  /\  x  C_  y ) ) )
60 onfununi.2 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( x  e.  On  /\  y  e.  On  /\  x  C_  y )  ->  ( F `  x )  C_  ( F `  y
) )
6159, 60syl6 31 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( S 
C_  On  ->  ( ( y  e.  S  /\  x  e.  y )  ->  ( F `  x
)  C_  ( F `  y ) ) )
6261exp3a 427 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( S 
C_  On  ->  ( y  e.  S  ->  (
x  e.  y  -> 
( F `  x
)  C_  ( F `  y ) ) ) )
6362reximdvai 2655 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( S 
C_  On  ->  ( E. y  e.  S  x  e.  y  ->  E. y  e.  S  ( F `  x )  C_  ( F `  y )
) )
6448, 63syl5bi 210 . . . . . . . . . . 11  |-  ( S 
C_  On  ->  ( x  e.  U. S  ->  E. y  e.  S  ( F `  x ) 
C_  ( F `  y ) ) )
65 ssiun 3946 . . . . . . . . . . 11  |-  ( E. y  e.  S  ( F `  x ) 
C_  ( F `  y )  ->  ( F `  x )  C_ 
U_ y  e.  S  ( F `  y ) )
6664, 65syl6 31 . . . . . . . . . 10  |-  ( S 
C_  On  ->  ( x  e.  U. S  -> 
( F `  x
)  C_  U_ y  e.  S  ( F `  y ) ) )
6766ralrimiv 2627 . . . . . . . . 9  |-  ( S 
C_  On  ->  A. x  e.  U. S ( F `
 x )  C_  U_ y  e.  S  ( F `  y ) )
68 iunss 3945 . . . . . . . . 9  |-  ( U_ x  e.  U. S ( F `  x ) 
C_  U_ y  e.  S  ( F `  y )  <->  A. x  e.  U. S
( F `  x
)  C_  U_ y  e.  S  ( F `  y ) )
6967, 68sylibr 205 . . . . . . . 8  |-  ( S 
C_  On  ->  U_ x  e.  U. S ( F `
 x )  C_  U_ y  e.  S  ( F `  y ) )
70 fveq2 5486 . . . . . . . . 9  |-  ( y  =  x  ->  ( F `  y )  =  ( F `  x ) )
7170cbviunv 3943 . . . . . . . 8  |-  U_ y  e.  S  ( F `  y )  =  U_ x  e.  S  ( F `  x )
7269, 71syl6sseq 3226 . . . . . . 7  |-  ( S 
C_  On  ->  U_ x  e.  U. S ( F `
 x )  C_  U_ x  e.  S  ( F `  x ) )
73723ad2ant2 979 . . . . . 6  |-  ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  ->  U_ x  e.  U. S ( F `
 x )  C_  U_ x  e.  S  ( F `  x ) )
7473adantr 453 . . . . 5  |-  ( ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  /\  -.  U. S  e.  S )  ->  U_ x  e.  U. S ( F `  x )  C_  U_ x  e.  S  ( F `  x ) )
7547, 74eqsstrd 3214 . . . 4  |-  ( ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  /\  -.  U. S  e.  S )  ->  ( F `  U. S )  C_  U_ x  e.  S  ( F `  x ) )
7675ex 425 . . 3  |-  ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  ->  ( -.  U. S  e.  S  ->  ( F `  U. S )  C_  U_ x  e.  S  ( F `  x ) ) )
77 fveq2 5486 . . . 4  |-  ( x  =  U. S  -> 
( F `  x
)  =  ( F `
 U. S ) )
7877ssiun2s 3948 . . 3  |-  ( U. S  e.  S  ->  ( F `  U. S
)  C_  U_ x  e.  S  ( F `  x ) )
7976, 78pm2.61d2 154 . 2  |-  ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  ->  ( F `  U. S ) 
C_  U_ x  e.  S  ( F `  x ) )
8035imp 420 . . . . . 6  |-  ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On )  ->  U. S  e.  On )
81803adant3 977 . . . . 5  |-  ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  ->  U. S  e.  On )
8263ad2ant2 979 . . . . . 6  |-  ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  ->  (
x  e.  S  ->  x  e.  On )
)
834a1i 12 . . . . . 6  |-  ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  ->  (
x  e.  S  ->  x  C_  U. S ) )
8482, 83jcad 521 . . . . 5  |-  ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  ->  (
x  e.  S  -> 
( x  e.  On  /\  x  C_  U. S ) ) )
85 sseq2 3202 . . . . . . . 8  |-  ( y  =  U. S  -> 
( x  C_  y  <->  x 
C_  U. S ) )
8685anbi2d 686 . . . . . . 7  |-  ( y  =  U. S  -> 
( ( x  e.  On  /\  x  C_  y )  <->  ( x  e.  On  /\  x  C_  U. S ) ) )
8737sseq2d 3208 . . . . . . 7  |-  ( y  =  U. S  -> 
( ( F `  x )  C_  ( F `  y )  <->  ( F `  x ) 
C_  ( F `  U. S ) ) )
8886, 87imbi12d 313 . . . . . 6  |-  ( y  =  U. S  -> 
( ( ( x  e.  On  /\  x  C_  y )  ->  ( F `  x )  C_  ( F `  y
) )  <->  ( (
x  e.  On  /\  x  C_  U. S )  ->  ( F `  x )  C_  ( F `  U. S ) ) ) )
89603com12 1157 . . . . . . 7  |-  ( ( y  e.  On  /\  x  e.  On  /\  x  C_  y )  ->  ( F `  x )  C_  ( F `  y
) )
90893expib 1156 . . . . . 6  |-  ( y  e.  On  ->  (
( x  e.  On  /\  x  C_  y )  ->  ( F `  x
)  C_  ( F `  y ) ) )
9188, 90vtoclga 2851 . . . . 5  |-  ( U. S  e.  On  ->  ( ( x  e.  On  /\  x  C_  U. S )  ->  ( F `  x )  C_  ( F `  U. S ) ) )
9281, 84, 91sylsyld 54 . . . 4  |-  ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  ->  (
x  e.  S  -> 
( F `  x
)  C_  ( F `  U. S ) ) )
9392ralrimiv 2627 . . 3  |-  ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  ->  A. x  e.  S  ( F `  x )  C_  ( F `  U. S ) )
94 iunss 3945 . . 3  |-  ( U_ x  e.  S  ( F `  x )  C_  ( F `  U. S )  <->  A. x  e.  S  ( F `  x )  C_  ( F `  U. S ) )
9593, 94sylibr 205 . 2  |-  ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  ->  U_ x  e.  S  ( F `  x )  C_  ( F `  U. S ) )
9679, 95eqssd 3198 1  |-  ( ( S  e.  T  /\  S  C_  On  /\  S  =/=  (/) )  ->  ( F `  U. S )  =  U_ x  e.  S  ( F `  x ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 5    -> wi 6    <-> wb 178    \/ wo 359    /\ wa 360    /\ w3a 936    = wceq 1624    e. wcel 1685    =/= wne 2448   A.wral 2545   E.wrex 2546    C_ wss 3154   (/)c0 3457   U.cuni 3829   U_ciun 3907   Ord word 4391   Oncon0 4392   Lim wlim 4393   ` cfv 5222
This theorem is referenced by:  onovuni  6355
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 1868  ax-ext 2266  ax-sep 4143  ax-nul 4151  ax-pr 4214  ax-un 4512
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 2149  df-mo 2150  df-clab 2272  df-cleq 2278  df-clel 2281  df-nfc 2410  df-ne 2450  df-ral 2550  df-rex 2551  df-rab 2554  df-v 2792  df-sbc 2994  df-dif 3157  df-un 3159  df-in 3161  df-ss 3168  df-pss 3170  df-nul 3458  df-if 3568  df-sn 3648  df-pr 3649  df-tp 3650  df-op 3651  df-uni 3830  df-iun 3909  df-br 4026  df-opab 4080  df-tr 4116  df-eprel 4305  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-lim 4397  df-xp 4695  df-cnv 4697  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-fv 5230
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