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

Theorem cofonr 8656
Description: Inverse cofinality law for ordinals. Contrast with cofcutr 28126 for surreals. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jan-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
cofonr.1 (𝜑𝐴 ∈ On)
cofonr.2 (𝜑𝐴 = {𝑥 ∈ On ∣ 𝑋𝑥})
Assertion
Ref Expression
cofonr (𝜑 → ∀𝑦𝐴𝑧𝑋 𝑦𝑧)
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴   𝑧,𝐴   𝑥,𝑋   𝑧,𝑋   𝜑,𝑥,𝑦   𝜑,𝑧,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐴(𝑦)   𝑋(𝑦)

Proof of Theorem cofonr
StepHypRef Expression
1 cofonr.1 . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ On)
2 onss 7780 . . . . . . . 8 (𝐴 ∈ On → 𝐴 ⊆ On)
31, 2syl 18 . . . . . . 7 (𝜑𝐴 ⊆ On)
43sselda 3937 . . . . . 6 ((𝜑𝑦𝐴) → 𝑦 ∈ On)
5 eloni 6370 . . . . . 6 (𝑦 ∈ On → Ord 𝑦)
6 ordirr 6378 . . . . . 6 (Ord 𝑦 → ¬ 𝑦𝑦)
74, 5, 63syl 19 . . . . 5 ((𝜑𝑦𝐴) → ¬ 𝑦𝑦)
8 cofonr.2 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐴 = {𝑥 ∈ On ∣ 𝑋𝑥})
98adantr 485 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦𝐴) → 𝐴 = {𝑥 ∈ On ∣ 𝑋𝑥})
109adantr 485 . . . . . . 7 (((𝜑𝑦𝐴) ∧ 𝑋𝑦) → 𝐴 = {𝑥 ∈ On ∣ 𝑋𝑥})
114adantr 485 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦𝐴) ∧ 𝑋𝑦) → 𝑦 ∈ On)
12 simpr 489 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦𝐴) ∧ 𝑋𝑦) → 𝑋𝑦)
13 sseq2 3963 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → (𝑋𝑥𝑋𝑦))
1413elrab 3650 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ On ∣ 𝑋𝑥} ↔ (𝑦 ∈ On ∧ 𝑋𝑦))
1511, 12, 14sylanbrc 594 . . . . . . . 8 (((𝜑𝑦𝐴) ∧ 𝑋𝑦) → 𝑦 ∈ {𝑥 ∈ On ∣ 𝑋𝑥})
16 intss1 4928 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ On ∣ 𝑋𝑥} → {𝑥 ∈ On ∣ 𝑋𝑥} ⊆ 𝑦)
1715, 16syl 18 . . . . . . 7 (((𝜑𝑦𝐴) ∧ 𝑋𝑦) → {𝑥 ∈ On ∣ 𝑋𝑥} ⊆ 𝑦)
1810, 17eqsstrd 3971 . . . . . 6 (((𝜑𝑦𝐴) ∧ 𝑋𝑦) → 𝐴𝑦)
19 simplr 780 . . . . . 6 (((𝜑𝑦𝐴) ∧ 𝑋𝑦) → 𝑦𝐴)
2018, 19sseldd 3938 . . . . 5 (((𝜑𝑦𝐴) ∧ 𝑋𝑦) → 𝑦𝑦)
217, 20mtand 827 . . . 4 ((𝜑𝑦𝐴) → ¬ 𝑋𝑦)
22 dfss3 3926 . . . 4 (𝑋𝑦 ↔ ∀𝑧𝑋 𝑧𝑦)
2321, 22sylnib 331 . . 3 ((𝜑𝑦𝐴) → ¬ ∀𝑧𝑋 𝑧𝑦)
248, 1eqeltrrd 2864 . . . . . . . . . 10 (𝜑 {𝑥 ∈ On ∣ 𝑋𝑥} ∈ On)
25 onintrab2 7792 . . . . . . . . . 10 (∃𝑥 ∈ On 𝑋𝑥 {𝑥 ∈ On ∣ 𝑋𝑥} ∈ On)
2624, 25sylibr 237 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∃𝑥 ∈ On 𝑋𝑥)
2726adantr 485 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦𝐴) → ∃𝑥 ∈ On 𝑋𝑥)
28 onss 7780 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ On → 𝑥 ⊆ On)
2928adantl 486 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑦𝐴) ∧ 𝑥 ∈ On) → 𝑥 ⊆ On)
30 sstr 3945 . . . . . . . . . . 11 ((𝑋𝑥𝑥 ⊆ On) → 𝑋 ⊆ On)
3130expcom 418 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ⊆ On → (𝑋𝑥𝑋 ⊆ On))
3229, 31syl 18 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑦𝐴) ∧ 𝑥 ∈ On) → (𝑋𝑥𝑋 ⊆ On))
3332rexlimdva 3166 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑦𝐴) → (∃𝑥 ∈ On 𝑋𝑥𝑋 ⊆ On))
3427, 33mpd 16 . . . . . . 7 ((𝜑𝑦𝐴) → 𝑋 ⊆ On)
3534sselda 3937 . . . . . 6 (((𝜑𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝑋) → 𝑧 ∈ On)
36 ontri1 6395 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ On ∧ 𝑧 ∈ On) → (𝑦𝑧 ↔ ¬ 𝑧𝑦))
374, 35, 36syl2an2r 697 . . . . 5 (((𝜑𝑦𝐴) ∧ 𝑧𝑋) → (𝑦𝑧 ↔ ¬ 𝑧𝑦))
3837rexbidva 3187 . . . 4 ((𝜑𝑦𝐴) → (∃𝑧𝑋 𝑦𝑧 ↔ ∃𝑧𝑋 ¬ 𝑧𝑦))
39 rexnal 3117 . . . 4 (∃𝑧𝑋 ¬ 𝑧𝑦 ↔ ¬ ∀𝑧𝑋 𝑧𝑦)
4038, 39bitrdi 290 . . 3 ((𝜑𝑦𝐴) → (∃𝑧𝑋 𝑦𝑧 ↔ ¬ ∀𝑧𝑋 𝑧𝑦))
4123, 40mpbird 260 . 2 ((𝜑𝑦𝐴) → ∃𝑧𝑋 𝑦𝑧)
4241ralrimiva 3157 1 (𝜑 → ∀𝑦𝐴𝑧𝑋 𝑦𝑧)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 400   = wceq 1570  wcel 2143  wral 3079  wrex 3089  {crab 3416  wss 3905   cint 4912  Ord word 6359  Oncon0 6360
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-sep 5257  ax-pr 5404
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-ne 2959  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rab 3417  df-v 3457  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-int 4913  df-br 5110  df-opab 5174  df-tr 5219  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-ord 6363  df-on 6364
This theorem is used by:  naddunif  8676
  Copyright terms: Public domain W3C validator