MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  coflim Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem coflim 9677
Description: A simpler expression for the cofinality predicate, at a limit ordinal. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Feb-2013.)
Assertion
Ref Expression
coflim ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → ( 𝐵 = 𝐴 ↔ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦   𝑥,𝐵,𝑦

Proof of Theorem coflim
StepHypRef Expression
1 eleq2 2901 . . . . 5 ( 𝐵 = 𝐴 → (𝑥 𝐵𝑥𝐴))
21biimprd 250 . . . 4 ( 𝐵 = 𝐴 → (𝑥𝐴𝑥 𝐵))
3 eluni2 4835 . . . . 5 (𝑥 𝐵 ↔ ∃𝑦𝐵 𝑥𝑦)
4 limord 6244 . . . . . . . . 9 (Lim 𝐴 → Ord 𝐴)
5 ssel2 3961 . . . . . . . . 9 ((𝐵𝐴𝑦𝐵) → 𝑦𝐴)
6 ordelon 6209 . . . . . . . . 9 ((Ord 𝐴𝑦𝐴) → 𝑦 ∈ On)
74, 5, 6syl2an 597 . . . . . . . 8 ((Lim 𝐴 ∧ (𝐵𝐴𝑦𝐵)) → 𝑦 ∈ On)
87expr 459 . . . . . . 7 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → (𝑦𝐵𝑦 ∈ On))
9 onelss 6227 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ On → (𝑥𝑦𝑥𝑦))
108, 9syl6 35 . . . . . 6 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → (𝑦𝐵 → (𝑥𝑦𝑥𝑦)))
1110reximdvai 3272 . . . . 5 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → (∃𝑦𝐵 𝑥𝑦 → ∃𝑦𝐵 𝑥𝑦))
123, 11syl5bi 244 . . . 4 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → (𝑥 𝐵 → ∃𝑦𝐵 𝑥𝑦))
132, 12syl9r 78 . . 3 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → ( 𝐵 = 𝐴 → (𝑥𝐴 → ∃𝑦𝐵 𝑥𝑦)))
1413ralrimdv 3188 . 2 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → ( 𝐵 = 𝐴 → ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦))
15 uniss 4852 . . . . . 6 (𝐵𝐴 𝐵 𝐴)
16153ad2ant2 1130 . . . . 5 ((Lim 𝐴𝐵𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦) → 𝐵 𝐴)
17 uniss2 4863 . . . . . 6 (∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦 𝐴 𝐵)
18173ad2ant3 1131 . . . . 5 ((Lim 𝐴𝐵𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦) → 𝐴 𝐵)
1916, 18eqssd 3983 . . . 4 ((Lim 𝐴𝐵𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦) → 𝐵 = 𝐴)
20 limuni 6245 . . . . 5 (Lim 𝐴𝐴 = 𝐴)
21203ad2ant1 1129 . . . 4 ((Lim 𝐴𝐵𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦) → 𝐴 = 𝐴)
2219, 21eqtr4d 2859 . . 3 ((Lim 𝐴𝐵𝐴 ∧ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦) → 𝐵 = 𝐴)
23223expia 1117 . 2 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → (∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦 𝐵 = 𝐴))
2414, 23impbid 214 1 ((Lim 𝐴𝐵𝐴) → ( 𝐵 = 𝐴 ↔ ∀𝑥𝐴𝑦𝐵 𝑥𝑦))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 208  wa 398  w3a 1083   = wceq 1533  wcel 2110  wral 3138  wrex 3139  wss 3935   cuni 4831  Ord word 6184  Oncon0 6185  Lim wlim 6186
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1792  ax-4 1806  ax-5 1907  ax-6 1966  ax-7 2011  ax-8 2112  ax-9 2120  ax-10 2141  ax-11 2157  ax-12 2173  ax-ext 2793  ax-sep 5195  ax-nul 5202  ax-pr 5321
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3an 1085  df-tru 1536  df-ex 1777  df-nf 1781  df-sb 2066  df-mo 2618  df-eu 2650  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-ral 3143  df-rex 3144  df-rab 3147  df-v 3496  df-dif 3938  df-un 3940  df-in 3942  df-ss 3951  df-nul 4291  df-if 4467  df-sn 4561  df-pr 4563  df-op 4567  df-uni 4832  df-br 5059  df-opab 5121  df-tr 5165  df-eprel 5459  df-po 5468  df-so 5469  df-fr 5508  df-we 5510  df-ord 6188  df-on 6189  df-lim 6190
This theorem is referenced by:  cflim3  9678  pwcfsdom  9999
  Copyright terms: Public domain W3C validator