Theorem onsucsssucexmid 4669

Description: The converse of onsucsssucr 4651 implies excluded middle. (Contributed by Mario Carneiro and Jim Kingdon, 29-Jul-2019.)

Hypothesis

Ref	Expression
onsucsssucexmid.1	|- A. x e. On A. y e. On ( x C_ y -> suc x C_ suc y )

Assertion

Ref	Expression
onsucsssucexmid	|- ( ph \/ -. ph )

Distinct variable groups:   ph, x   x, y

Allowed substitution hint:   ph( y)

Proof of Theorem onsucsssucexmid

Dummy variable z is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ssrab2 3333	. . . . . 6 |- { z e. { (/) } | ph } C_ { (/) }
2		ordtriexmidlem 4661	. . . . . . 7 |- { z e. { (/) } | ph } e. On
3		sseq1 3271	. . . . . . . . 9 |- ( x = { z e. { (/) } | ph } -> ( x C_ { (/) } <-> { z e. { (/) } | ph } C_ { (/) } ) )
4		suceq 4542	. . . . . . . . . 10 |- ( x = { z e. { (/) } | ph } -> suc x = suc { z e. { (/) } | ph } )
5	4	sseq1d 3277	. . . . . . . . 9 |- ( x = { z e. { (/) } | ph } -> ( suc x C_ suc { (/) } <-> suc { z e. { (/) } | ph } C_ suc { (/) } ) )
6	3, 5	imbi12d 234	. . . . . . . 8 |- ( x = { z e. { (/) } | ph } -> ( ( x C_ { (/) } -> suc x C_ suc { (/) } ) <-> ( { z e. { (/) } | ph } C_ { (/) } -> suc { z e. { (/) } | ph } C_ suc { (/) } ) ) )
7		suc0 4551	. . . . . . . . . 10 |- suc (/) = { (/) }
8		0elon 4532	. . . . . . . . . . 11 |- (/) e. On
9	8	onsuci 4658	. . . . . . . . . 10 |- suc (/) e. On
10	7, 9	eqeltrri 2312	. . . . . . . . 9 |- { (/) } e. On
11		p0ex 4320	. . . . . . . . . 10 |- { (/) } e. _V
12		eleq1 2301	. . . . . . . . . . . 12 |- ( y = { (/) } -> ( y e. On <-> { (/) } e. On ) )
13	12	anbi2d 468	. . . . . . . . . . 11 |- ( y = { (/) } -> ( ( x e. On /\ y e. On ) <-> ( x e. On /\ { (/) } e. On ) ) )
14		sseq2 3272	. . . . . . . . . . . 12 |- ( y = { (/) } -> ( x C_ y <-> x C_ { (/) } ) )
15		suceq 4542	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( y = { (/) } -> suc y = suc { (/) } )
16	15	sseq2d 3278	. . . . . . . . . . . 12 |- ( y = { (/) } -> ( suc x C_ suc y <-> suc x C_ suc { (/) } ) )
17	14, 16	imbi12d 234	. . . . . . . . . . 11 |- ( y = { (/) } -> ( ( x C_ y -> suc x C_ suc y ) <-> ( x C_ { (/) } -> suc x C_ suc { (/) } ) ) )
18	13, 17	imbi12d 234	. . . . . . . . . 10 |- ( y = { (/) } -> ( ( ( x e. On /\ y e. On ) -> ( x C_ y -> suc x C_ suc y ) ) <-> ( ( x e. On /\ { (/) } e. On ) -> ( x C_ { (/) } -> suc x C_ suc { (/) } ) ) ) )
19		onsucsssucexmid.1	. . . . . . . . . . 11 |- A. x e. On A. y e. On ( x C_ y -> suc x C_ suc y )
20	19	rspec2 2639	. . . . . . . . . 10 |- ( ( x e. On /\ y e. On ) -> ( x C_ y -> suc x C_ suc y ) )
21	11, 18, 20	vtocl 2877	. . . . . . . . 9 |- ( ( x e. On /\ { (/) } e. On ) -> ( x C_ { (/) } -> suc x C_ suc { (/) } ) )
22	10, 21	mpan2 429	. . . . . . . 8 |- ( x e. On -> ( x C_ { (/) } -> suc x C_ suc { (/) } ) )
23	6, 22	vtoclga 2889	. . . . . . 7 |- ( { z e. { (/) } | ph } e. On -> ( { z e. { (/) } | ph } C_ { (/) } -> suc { z e. { (/) } | ph } C_ suc { (/) } ) )
24	2, 23	ax-mp 5	. . . . . 6 |- ( { z e. { (/) } | ph } C_ { (/) } -> suc { z e. { (/) } | ph } C_ suc { (/) } )
25	1, 24	ax-mp 5	. . . . 5 |- suc { z e. { (/) } | ph } C_ suc { (/) }
26	10	onsuci 4658	. . . . . . 7 |- suc { (/) } e. On
27	26	onordi 4566	. . . . . 6 |- Ord suc { (/) }
28		ordelsuc 4647	. . . . . 6 |- ( ( { z e. { (/) } | ph } e. On /\ Ord suc { (/) } ) -> ( { z e. { (/) } | ph } e. suc { (/) } <-> suc { z e. { (/) } | ph } C_ suc { (/) } ) )
29	2, 27, 28	mp2an 430	. . . . 5 |- ( { z e. { (/) } | ph } e. suc { (/) } <-> suc { z e. { (/) } | ph } C_ suc { (/) } )
30	25, 29	mpbir 146	. . . 4 |- { z e. { (/) } | ph } e. suc { (/) }
31		elsucg 4544	. . . . 5 |- ( { z e. { (/) } | ph } e. On -> ( { z e. { (/) } | ph } e. suc { (/) } <-> ( { z e. { (/) } | ph } e. { (/) } \/ { z e. { (/) } | ph } = { (/) } ) ) )
32	2, 31	ax-mp 5	. . . 4 |- ( { z e. { (/) } | ph } e. suc { (/) } <-> ( { z e. { (/) } | ph } e. { (/) } \/ { z e. { (/) } | ph } = { (/) } ) )
33	30, 32	mpbi 145	. . 3 |- ( { z e. { (/) } | ph } e. { (/) } \/ { z e. { (/) } | ph } = { (/) } )
34		elsni 3723	. . . . 5 |- ( { z e. { (/) } | ph } e. { (/) } -> { z e. { (/) } | ph } = (/) )
35		ordtriexmidlem2 4662	. . . . 5 |- ( { z e. { (/) } | ph } = (/) -> -. ph )
36	34, 35	syl 14	. . . 4 |- ( { z e. { (/) } | ph } e. { (/) } -> -. ph )
37		0ex 4255	. . . . 5 |- (/) e. _V
38		biidd 172	. . . . 5 |- ( z = (/) -> ( ph <-> ph ) )
39	37, 38	rabsnt 3782	. . . 4 |- ( { z e. { (/) } | ph } = { (/) } -> ph )
40	36, 39	orim12i 771	. . 3 |- ( ( { z e. { (/) } | ph } e. { (/) } \/ { z e. { (/) } | ph } = { (/) } ) -> ( -. ph \/ ph ) )
41	33, 40	ax-mp 5	. 2 |- ( -. ph \/ ph )
42		orcom 740	. 2 |- ( ( -. ph \/ ph ) <-> ( ph \/ -. ph ) )
43	41, 42	mpbi 145	1 |- ( ph \/ -. ph )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   \/ wo 720   = wceq 1402   e. wcel 2209   A.wral 2528   {crab 2532   C_ wss 3220   (/)c0 3520   {csn 3705   Ord word 4502   Oncon0 4503   suc csuc 4505

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-sep 4244  ax-nul 4254  ax-pow 4306  ax-pr 4341  ax-un 4573

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3an 1011  df-tru 1405  df-nf 1514  df-sb 1816  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ral 2533  df-rex 2534  df-rab 2537  df-v 2823  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-pw 3687  df-sn 3711  df-pr 3712  df-uni 3931  df-tr 4225  df-iord 4506  df-on 4508  df-suc 4511

This theorem is referenced by:  oawordriexmid  6733