Theorem nnawordex 6548

Description: Equivalence for weak ordering of natural numbers. (Contributed by NM, 8-Nov-2002.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.)

Assertion

Ref	Expression
nnawordex	⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 ⊆ 𝐵 ↔ ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵))

Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑥,𝐵

Proof of Theorem nnawordex

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nntri3or 6512	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 ∈ 𝐵 ∨ 𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐵 ∈ 𝐴))
2	1	3adant3 1019	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → (𝐴 ∈ 𝐵 ∨ 𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐵 ∈ 𝐴))
3		nnaordex 6547	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 ∈ 𝐵 ↔ ∃𝑥 ∈ ω (∅ ∈ 𝑥 ∧ (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵)))
4		simpr 110	. . . . . . . 8 ⊢ ((∅ ∈ 𝑥 ∧ (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵) → (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵)
5	4	reximi 2587	. . . . . . 7 ⊢ (∃𝑥 ∈ ω (∅ ∈ 𝑥 ∧ (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵) → ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵)
6	3, 5	biimtrdi 163	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 ∈ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵))
7	6	3adant3 1019	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → (𝐴 ∈ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵))
8		nna0 6493	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ω → (𝐴 +o ∅) = 𝐴)
9	8	3ad2ant1 1020	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → (𝐴 +o ∅) = 𝐴)
10		eqeq2 2199	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → ((𝐴 +o ∅) = 𝐴 ↔ (𝐴 +o ∅) = 𝐵))
11	9, 10	syl5ibcom 155	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → (𝐴 = 𝐵 → (𝐴 +o ∅) = 𝐵))
12		peano1 4608	. . . . . . 7 ⊢ ∅ ∈ ω
13		oveq2 5899	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = ∅ → (𝐴 +o 𝑥) = (𝐴 +o ∅))
14	13	eqeq1d 2198	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = ∅ → ((𝐴 +o 𝑥) = 𝐵 ↔ (𝐴 +o ∅) = 𝐵))
15	14	rspcev 2856	. . . . . . 7 ⊢ ((∅ ∈ ω ∧ (𝐴 +o ∅) = 𝐵) → ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵)
16	12, 15	mpan 424	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 +o ∅) = 𝐵 → ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵)
17	11, 16	syl6 33	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → (𝐴 = 𝐵 → ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵))
18		nntri1 6515	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 ⊆ 𝐵 ↔ ¬ 𝐵 ∈ 𝐴))
19	18	biimp3a 1356	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → ¬ 𝐵 ∈ 𝐴)
20	19	pm2.21d 620	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → (𝐵 ∈ 𝐴 → ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵))
21	7, 17, 20	3jaod 1315	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → ((𝐴 ∈ 𝐵 ∨ 𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐵 ∈ 𝐴) → ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵))
22	2, 21	mpd 13	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵)
23	22	3expia 1207	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 ⊆ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵))
24		nnaword1 6532	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝑥 ∈ ω) → 𝐴 ⊆ (𝐴 +o 𝑥))
25		sseq2 3194	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 +o 𝑥) = 𝐵 → (𝐴 ⊆ (𝐴 +o 𝑥) ↔ 𝐴 ⊆ 𝐵))
26	24, 25	syl5ibcom 155	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝑥 ∈ ω) → ((𝐴 +o 𝑥) = 𝐵 → 𝐴 ⊆ 𝐵))
27	26	rexlimdva 2607	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ω → (∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵 → 𝐴 ⊆ 𝐵))
28	27	adantr 276	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵 → 𝐴 ⊆ 𝐵))
29	23, 28	impbid 129	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 ⊆ 𝐵 ↔ ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∨ w3o 979   ∧ w3a 980   = wceq 1364   ∈ wcel 2160  ∃wrex 2469   ⊆ wss 3144  ∅c0 3437  ωcom 4604  (class class class)co 5891   +_o coa 6432

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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2162  ax-14 2163  ax-ext 2171  ax-coll 4133  ax-sep 4136  ax-nul 4144  ax-pow 4189  ax-pr 4224  ax-un 4448  ax-setind 4551  ax-iinf 4602

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2041  df-mo 2042  df-clab 2176  df-cleq 2182  df-clel 2185  df-nfc 2321  df-ne 2361  df-ral 2473  df-rex 2474  df-reu 2475  df-rab 2477  df-v 2754  df-sbc 2978  df-csb 3073  df-dif 3146  df-un 3148  df-in 3150  df-ss 3157  df-nul 3438  df-pw 3592  df-sn 3613  df-pr 3614  df-op 3616  df-uni 3825  df-int 3860  df-iun 3903  df-br 4019  df-opab 4080  df-mpt 4081  df-tr 4117  df-id 4308  df-iord 4381  df-on 4383  df-suc 4386  df-iom 4605  df-xp 4647  df-rel 4648  df-cnv 4649  df-co 4650  df-dm 4651  df-rn 4652  df-res 4653  df-ima 4654  df-iota 5193  df-fun 5233  df-fn 5234  df-f 5235  df-f1 5236  df-fo 5237  df-f1o 5238  df-fv 5239  df-ov 5894  df-oprab 5895  df-mpo 5896  df-1st 6159  df-2nd 6160  df-recs 6324  df-irdg 6389  df-1o 6435  df-oadd 6439

This theorem is referenced by:  prarloclemn  7517