Theorem ontri2orexmidim 4664

Description: Ordinal trichotomy implies excluded middle. Closed form of ordtri2or2exmid 4663. (Contributed by Jim Kingdon, 26-Aug-2024.)

Assertion

Ref	Expression
ontri2orexmidim	|- ( A. x e. On A. y e. On ( x C_ y \/ y C_ x ) -> DECID ph )

Distinct variable group:   ph, x, y

Proof of Theorem ontri2orexmidim

Dummy variable z is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ordtri2or2exmidlem 4618	. . . . 5 |- { z e. { (/) , { (/) } } | ph } e. On
2		suc0 4502	. . . . . 6 |- suc (/) = { (/) }
3		0elon 4483	. . . . . . 7 |- (/) e. On
4	3	onsuci 4608	. . . . . 6 |- suc (/) e. On
5	2, 4	eqeltrri 2303	. . . . 5 |- { (/) } e. On
6		sseq1 3247	. . . . . . 7 |- ( x = { z e. { (/) , { (/) } } | ph } -> ( x C_ y <-> { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ y ) )
7		sseq2 3248	. . . . . . 7 |- ( x = { z e. { (/) , { (/) } } | ph } -> ( y C_ x <-> y C_ { z e. { (/) , { (/) } } | ph } ) )
8	6, 7	orbi12d 798	. . . . . 6 |- ( x = { z e. { (/) , { (/) } } | ph } -> ( ( x C_ y \/ y C_ x ) <-> ( { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ y \/ y C_ { z e. { (/) , { (/) } } | ph } ) ) )
9		sseq2 3248	. . . . . . 7 |- ( y = { (/) } -> ( { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ y <-> { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ { (/) } ) )
10		sseq1 3247	. . . . . . 7 |- ( y = { (/) } -> ( y C_ { z e. { (/) , { (/) } } | ph } <-> { (/) } C_ { z e. { (/) , { (/) } } | ph } ) )
11	9, 10	orbi12d 798	. . . . . 6 |- ( y = { (/) } -> ( ( { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ y \/ y C_ { z e. { (/) , { (/) } } | ph } ) <-> ( { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ { (/) } \/ { (/) } C_ { z e. { (/) , { (/) } } | ph } ) ) )
12	8, 11	rspc2va 2921	. . . . 5 |- ( ( ( { z e. { (/) , { (/) } } | ph } e. On /\ { (/) } e. On ) /\ A. x e. On A. y e. On ( x C_ y \/ y C_ x ) ) -> ( { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ { (/) } \/ { (/) } C_ { z e. { (/) , { (/) } } | ph } ) )
13	1, 5, 12	mpanl12 436	. . . 4 |- ( A. x e. On A. y e. On ( x C_ y \/ y C_ x ) -> ( { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ { (/) } \/ { (/) } C_ { z e. { (/) , { (/) } } | ph } ) )
14	5	onirri 4635	. . . . . 6 |- -. { (/) } e. { (/) }
15		simpl 109	. . . . . . . 8 |- ( ( { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ { (/) } /\ ph ) -> { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ { (/) } )
16		simpr 110	. . . . . . . . 9 |- ( ( { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ { (/) } /\ ph ) -> ph )
17		p0ex 4272	. . . . . . . . . . 11 |- { (/) } e. _V
18	17	prid2 3773	. . . . . . . . . 10 |- { (/) } e. { (/) , { (/) } }
19		biidd 172	. . . . . . . . . . 11 |- ( z = { (/) } -> ( ph <-> ph ) )
20	19	elrab3 2960	. . . . . . . . . 10 |- ( { (/) } e. { (/) , { (/) } } -> ( { (/) } e. { z e. { (/) , { (/) } } | ph } <-> ph ) )
21	18, 20	ax-mp 5	. . . . . . . . 9 |- ( { (/) } e. { z e. { (/) , { (/) } } | ph } <-> ph )
22	16, 21	sylibr 134	. . . . . . . 8 |- ( ( { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ { (/) } /\ ph ) -> { (/) } e. { z e. { (/) , { (/) } } | ph } )
23	15, 22	sseldd 3225	. . . . . . 7 |- ( ( { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ { (/) } /\ ph ) -> { (/) } e. { (/) } )
24	23	ex 115	. . . . . 6 |- ( { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ { (/) } -> ( ph -> { (/) } e. { (/) } ) )
25	14, 24	mtoi 668	. . . . 5 |- ( { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ { (/) } -> -. ph )
26		snssg 3802	. . . . . . 7 |- ( (/) e. On -> ( (/) e. { z e. { (/) , { (/) } } | ph } <-> { (/) } C_ { z e. { (/) , { (/) } } | ph } ) )
27	3, 26	ax-mp 5	. . . . . 6 |- ( (/) e. { z e. { (/) , { (/) } } | ph } <-> { (/) } C_ { z e. { (/) , { (/) } } | ph } )
28		0ex 4211	. . . . . . . 8 |- (/) e. _V
29	28	prid1 3772	. . . . . . 7 |- (/) e. { (/) , { (/) } }
30		biidd 172	. . . . . . . 8 |- ( z = (/) -> ( ph <-> ph ) )
31	30	elrab3 2960	. . . . . . 7 |- ( (/) e. { (/) , { (/) } } -> ( (/) e. { z e. { (/) , { (/) } } | ph } <-> ph ) )
32	29, 31	ax-mp 5	. . . . . 6 |- ( (/) e. { z e. { (/) , { (/) } } | ph } <-> ph )
33	27, 32	sylbb1 137	. . . . 5 |- ( { (/) } C_ { z e. { (/) , { (/) } } | ph } -> ph )
34	25, 33	orim12i 764	. . . 4 |- ( ( { z e. { (/) , { (/) } } | ph } C_ { (/) } \/ { (/) } C_ { z e. { (/) , { (/) } } | ph } ) -> ( -. ph \/ ph ) )
35	13, 34	syl 14	. . 3 |- ( A. x e. On A. y e. On ( x C_ y \/ y C_ x ) -> ( -. ph \/ ph ) )
36	35	orcomd 734	. 2 |- ( A. x e. On A. y e. On ( x C_ y \/ y C_ x ) -> ( ph \/ -. ph ) )
37		df-dc 840	. 2 |- (DECID ph <-> ( ph \/ -. ph ) )
38	36, 37	sylibr 134	1 |- ( A. x e. On A. y e. On ( x C_ y \/ y C_ x ) -> DECID ph )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   \/ wo 713  DECID wdc 839   = wceq 1395   e. wcel 2200   A.wral 2508   {crab 2512   C_ wss 3197   (/)c0 3491   {csn 3666   {cpr 3667   Oncon0 4454   suc csuc 4456

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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-sep 4202  ax-nul 4210  ax-pow 4258  ax-pr 4293  ax-un 4524  ax-setind 4629

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 840  df-3an 1004  df-tru 1398  df-nf 1507  df-sb 1809  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-ral 2513  df-rex 2514  df-rab 2517  df-v 2801  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-nul 3492  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-uni 3889  df-tr 4183  df-iord 4457  df-on 4459  df-suc 4462

This theorem is referenced by:  exmidontri2or  7428