MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  coflim Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem coflim 9273
Description: A simpler expression for the cofinality predicate, at a limit ordinal. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Feb-2013.)
Assertion
Ref Expression
coflim ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → ( 𝐵 = 𝐴 ↔ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦   𝑥,𝐵,𝑦

Proof of Theorem coflim
StepHypRef Expression
1 eleq2 2826 . . . . 5 ( 𝐵 = 𝐴 → (𝑥 𝐵𝑥𝐴))
21biimprd 238 . . . 4 ( 𝐵 = 𝐴 → (𝑥𝐴𝑥 𝐵))
3 eluni2 4590 . . . . 5 (𝑥 𝐵 ↔ ∃𝑦𝐵 𝑥𝑦)
4 limord 5943 . . . . . . . . 9 (Lim 𝐴 → Ord 𝐴)
5 ssel2 3737 . . . . . . . . 9 ((𝐵𝐴𝑦𝐵) → 𝑦𝐴)
6 ordelon 5906 . . . . . . . . 9 ((Ord 𝐴𝑦𝐴) → 𝑦 ∈ On)
74, 5, 6syl2an 495 . . . . . . . 8 ((Lim 𝐴 ∧ (𝐵𝐴𝑦𝐵)) → 𝑦 ∈ On)
87expr 644 . . . . . . 7 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → (𝑦𝐵𝑦 ∈ On))
9 onelss 5925 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ On → (𝑥𝑦𝑥𝑦))
108, 9syl6 35 . . . . . 6 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → (𝑦𝐵 → (𝑥𝑦𝑥𝑦)))
1110reximdvai 3151 . . . . 5 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → (∃𝑦𝐵 𝑥𝑦 → ∃𝑦𝐵 𝑥𝑦))
123, 11syl5bi 232 . . . 4 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → (𝑥 𝐵 → ∃𝑦𝐵 𝑥𝑦))
132, 12syl9r 78 . . 3 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → ( 𝐵 = 𝐴 → (𝑥𝐴 → ∃𝑦𝐵 𝑥𝑦)))
1413ralrimdv 3104 . 2 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → ( 𝐵 = 𝐴 → ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦))
15 uniss 4608 . . . . . 6 (𝐵𝐴 𝐵 𝐴)
16153ad2ant2 1129 . . . . 5 ((Lim 𝐴𝐵𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦) → 𝐵 𝐴)
17 uniss2 4620 . . . . . 6 (∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦 𝐴 𝐵)
18173ad2ant3 1130 . . . . 5 ((Lim 𝐴𝐵𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦) → 𝐴 𝐵)
1916, 18eqssd 3759 . . . 4 ((Lim 𝐴𝐵𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦) → 𝐵 = 𝐴)
20 limuni 5944 . . . . 5 (Lim 𝐴𝐴 = 𝐴)
21203ad2ant1 1128 . . . 4 ((Lim 𝐴𝐵𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦) → 𝐴 = 𝐴)
2219, 21eqtr4d 2795 . . 3 ((Lim 𝐴𝐵𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦) → 𝐵 = 𝐴)
23223expia 1115 . 2 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → (∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦 𝐵 = 𝐴))
2414, 23impbid 202 1 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → ( 𝐵 = 𝐴 ↔ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1072   = wceq 1630  wcel 2137  wral 3048  wrex 3049  wss 3713   cuni 4586  Ord word 5881  Oncon0 5882  Lim wlim 5883
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1869  ax-4 1884  ax-5 1986  ax-6 2052  ax-7 2088  ax-9 2146  ax-10 2166  ax-11 2181  ax-12 2194  ax-13 2389  ax-ext 2738  ax-sep 4931  ax-nul 4939  ax-pr 5053
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3an 1074  df-tru 1633  df-ex 1852  df-nf 1857  df-sb 2045  df-eu 2609  df-mo 2610  df-clab 2745  df-cleq 2751  df-clel 2754  df-nfc 2889  df-ne 2931  df-ral 3053  df-rex 3054  df-rab 3057  df-v 3340  df-dif 3716  df-un 3718  df-in 3720  df-ss 3727  df-nul 4057  df-if 4229  df-sn 4320  df-pr 4322  df-op 4326  df-uni 4587  df-br 4803  df-opab 4863  df-tr 4903  df-eprel 5177  df-po 5185  df-so 5186  df-fr 5223  df-we 5225  df-ord 5885  df-on 5886  df-lim 5887
This theorem is referenced by:  cflim3  9274  pwcfsdom  9595
  Copyright terms: Public domain W3C validator