Theorem nnawordex 6532

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 6496	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 ∈ 𝐵 ∨ 𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐵 ∈ 𝐴))
2	1	3adant3 1017	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → (𝐴 ∈ 𝐵 ∨ 𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐵 ∈ 𝐴))
3		nnaordex 6531	. . . . . . 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 2574	. . . . . . 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 1017	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → (𝐴 ∈ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵))
8		nna0 6477	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∈ ω → (𝐴 +o ∅) = 𝐴)
9	8	3ad2ant1 1018	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → (𝐴 +o ∅) = 𝐴)
10		eqeq2 2187	. . . . . . 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 4595	. . . . . . 7 ⊢ ∅ ∈ ω
13		oveq2 5885	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = ∅ → (𝐴 +o 𝑥) = (𝐴 +o ∅))
14	13	eqeq1d 2186	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = ∅ → ((𝐴 +o 𝑥) = 𝐵 ↔ (𝐴 +o ∅) = 𝐵))
15	14	rspcev 2843	. . . . . . 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 6499	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 ⊆ 𝐵 ↔ ¬ 𝐵 ∈ 𝐴))
19	18	biimp3a 1345	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → ¬ 𝐵 ∈ 𝐴)
20	19	pm2.21d 619	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω ∧ 𝐴 ⊆ 𝐵) → (𝐵 ∈ 𝐴 → ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵))
21	7, 17, 20	3jaod 1304	. . . 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 1205	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 ⊆ 𝐵 → ∃𝑥 ∈ ω (𝐴 +o 𝑥) = 𝐵))
24		nnaword1 6516	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝑥 ∈ ω) → 𝐴 ⊆ (𝐴 +o 𝑥))
25		sseq2 3181	. . . . 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 2594	. . 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 977   ∧ w3a 978   = wceq 1353   ∈ wcel 2148  ∃wrex 2456   ⊆ wss 3131  ∅c0 3424  ωcom 4591  (class class class)co 5877   +_o coa 6416

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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4120  ax-sep 4123  ax-nul 4131  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-setind 4538  ax-iinf 4589

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-nul 3425  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-iun 3890  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-tr 4104  df-id 4295  df-iord 4368  df-on 4370  df-suc 4373  df-iom 4592  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-f1 5223  df-fo 5224  df-f1o 5225  df-fv 5226  df-ov 5880  df-oprab 5881  df-mpo 5882  df-1st 6143  df-2nd 6144  df-recs 6308  df-irdg 6373  df-1o 6419  df-oadd 6423

This theorem is referenced by:  prarloclemn  7500