Theorem nnawordex 6543

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 6507	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 ∈ 𝐵 ∨ 𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐵 ∈ 𝐴))
2	1	3adant3 1018	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → (𝐴 ∈ 𝐵 ∨ 𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐵 ∈ 𝐴))
3		nnaordex 6542	. . . . . . 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 2584	. . . . . . 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 1018	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → (𝐴 ∈ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵))
8		nna0 6488	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ω → (𝐴 +o ∅) = 𝐴)
9	8	3ad2ant1 1019	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → (𝐴 +o ∅) = 𝐴)
10		eqeq2 2197	. . . . . . 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 4605	. . . . . . 7 ⊢ ∅ ∈ ω
13		oveq2 5896	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = ∅ → (𝐴 +o 𝑥) = (𝐴 +o ∅))
14	13	eqeq1d 2196	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = ∅ → ((𝐴 +o 𝑥) = 𝐵 ↔ (𝐴 +o ∅) = 𝐵))
15	14	rspcev 2853	. . . . . . 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 6510	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 ⊆ 𝐵 ↔ ¬ 𝐵 ∈ 𝐴))
19	18	biimp3a 1355	. . . . . 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 1314	. . . 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 1206	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 ⊆ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵))
24		nnaword1 6527	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝑥 ∈ ω) → 𝐴 ⊆ (𝐴 +o 𝑥))
25		sseq2 3191	. . . . 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 2604	. . 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 978   ∧ w3a 979   = wceq 1363   ∈ wcel 2158  ∃wrex 2466   ⊆ wss 3141  ∅c0 3434  ωcom 4601  (class class class)co 5888   +_o coa 6427

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 1457  ax-7 1458  ax-gen 1459  ax-ie1 1503  ax-ie2 1504  ax-8 1514  ax-10 1515  ax-11 1516  ax-i12 1517  ax-bndl 1519  ax-4 1520  ax-17 1536  ax-i9 1540  ax-ial 1544  ax-i5r 1545  ax-13 2160  ax-14 2161  ax-ext 2169  ax-coll 4130  ax-sep 4133  ax-nul 4141  ax-pow 4186  ax-pr 4221  ax-un 4445  ax-setind 4548  ax-iinf 4599

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 980  df-3an 981  df-tru 1366  df-fal 1369  df-nf 1471  df-sb 1773  df-eu 2039  df-mo 2040  df-clab 2174  df-cleq 2180  df-clel 2183  df-nfc 2318  df-ne 2358  df-ral 2470  df-rex 2471  df-reu 2472  df-rab 2474  df-v 2751  df-sbc 2975  df-csb 3070  df-dif 3143  df-un 3145  df-in 3147  df-ss 3154  df-nul 3435  df-pw 3589  df-sn 3610  df-pr 3611  df-op 3613  df-uni 3822  df-int 3857  df-iun 3900  df-br 4016  df-opab 4077  df-mpt 4078  df-tr 4114  df-id 4305  df-iord 4378  df-on 4380  df-suc 4383  df-iom 4602  df-xp 4644  df-rel 4645  df-cnv 4646  df-co 4647  df-dm 4648  df-rn 4649  df-res 4650  df-ima 4651  df-iota 5190  df-fun 5230  df-fn 5231  df-f 5232  df-f1 5233  df-fo 5234  df-f1o 5235  df-fv 5236  df-ov 5891  df-oprab 5892  df-mpo 5893  df-1st 6154  df-2nd 6155  df-recs 6319  df-irdg 6384  df-1o 6430  df-oadd 6434

This theorem is referenced by:  prarloclemn  7511