Theorem nntr2 6670

Description: Transitive law for natural numbers. (Contributed by Jim Kingdon, 22-Jul-2023.)

Assertion

Ref	Expression
nntr2	⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) → ((𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶) → 𝐴 ∈ 𝐶))

Proof of Theorem nntr2

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nnon 4708	. . . . 5 ⊢ (𝐶 ∈ ω → 𝐶 ∈ On)
2	1	ad3antlr 493	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) ∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → 𝐶 ∈ On)
3		simpr 110	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) ∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → 𝐴 ∈ 𝐵)
4		simprr 533	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) → 𝐵 ∈ 𝐶)
5	4	adantr 276	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) ∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → 𝐵 ∈ 𝐶)
6	3, 5	jca 306	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) ∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → (𝐴 ∈ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶))
7		ontr1 4486	. . . 4 ⊢ (𝐶 ∈ On → ((𝐴 ∈ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶) → 𝐴 ∈ 𝐶))
8	2, 6, 7	sylc 62	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) ∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → 𝐴 ∈ 𝐶)
9		simpr 110	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) ∧ 𝐴 = 𝐵) → 𝐴 = 𝐵)
10	4	adantr 276	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) ∧ 𝐴 = 𝐵) → 𝐵 ∈ 𝐶)
11	9, 10	eqeltrd 2308	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) ∧ 𝐴 = 𝐵) → 𝐴 ∈ 𝐶)
12		simplrl 537	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → 𝐴 ⊆ 𝐵)
13		simpr 110	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ 𝐴)
14	12, 13	sseldd 3228	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ 𝐵)
15		simplr 529	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) → 𝐶 ∈ ω)
16		elnn 4704	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ 𝐶 ∧ 𝐶 ∈ ω) → 𝐵 ∈ ω)
17	4, 15, 16	syl2anc 411	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) → 𝐵 ∈ ω)
18	17	adantr 276	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → 𝐵 ∈ ω)
19		nnord 4710	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ ω → Ord 𝐵)
20		ordirr 4640	. . . . 5 ⊢ (Ord 𝐵 → ¬ 𝐵 ∈ 𝐵)
21	18, 19, 20	3syl 17	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → ¬ 𝐵 ∈ 𝐵)
22	14, 21	pm2.21dd 625	. . 3 ⊢ ((((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → 𝐴 ∈ 𝐶)
23		simpll 527	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) → 𝐴 ∈ ω)
24		nntri3or 6660	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 ∈ 𝐵 ∨ 𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐵 ∈ 𝐴))
25	23, 17, 24	syl2anc 411	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) → (𝐴 ∈ 𝐵 ∨ 𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐵 ∈ 𝐴))
26	8, 11, 22, 25	mpjao3dan 1343	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) ∧ (𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶)) → 𝐴 ∈ 𝐶)
27	26	ex 115	1 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐶 ∈ ω) → ((𝐴 ⊆ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ 𝐶) → 𝐴 ∈ 𝐶))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ∨ w3o 1003   = wceq 1397   ∈ wcel 2202   ⊆ wss 3200  Ord word 4459  Oncon0 4460  ωcom 4688

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 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-sep 4207  ax-nul 4215  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-iinf 4686

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 1005  df-3an 1006  df-tru 1400  df-nf 1509  df-sb 1811  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-ral 2515  df-rex 2516  df-v 2804  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-uni 3894  df-int 3929  df-tr 4188  df-iord 4463  df-on 4465  df-suc 4468  df-iom 4689

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