Theorem infxp 10273

Description: Absorption law for multiplication with an infinite cardinal. Equivalent to Proposition 10.41 of [TakeutiZaring] p. 95. (Contributed by NM, 28-Sep-2004.) (Revised by Mario Carneiro, 29-Apr-2015.)

Assertion

Ref	Expression
infxp	⊢ (((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) → (𝐴 × 𝐵) ≈ (𝐴 ∪ 𝐵))

Proof of Theorem infxp

Step	Hyp	Ref	Expression
1		sdomdom 8991	. . 3 ⊢ (𝐵 ≺ 𝐴 → 𝐵 ≼ 𝐴)
2		infxpabs 10270	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ 𝐵 ≼ 𝐴)) → (𝐴 × 𝐵) ≈ 𝐴)
3		infunabs 10265	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴 ∧ 𝐵 ≼ 𝐴) → (𝐴 ∪ 𝐵) ≈ 𝐴)
4	3	3expa 1136	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ 𝐵 ≼ 𝐴) → (𝐴 ∪ 𝐵) ≈ 𝐴)
5	4	adantrl 729	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ 𝐵 ≼ 𝐴)) → (𝐴 ∪ 𝐵) ≈ 𝐴)
6	5	ensymd 9016	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ 𝐵 ≼ 𝐴)) → 𝐴 ≈ (𝐴 ∪ 𝐵))
7		entr 9017	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 × 𝐵) ≈ 𝐴 ∧ 𝐴 ≈ (𝐴 ∪ 𝐵)) → (𝐴 × 𝐵) ≈ (𝐴 ∪ 𝐵))
8	2, 6, 7	syl2anc 596	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ≠ ∅ ∧ 𝐵 ≼ 𝐴)) → (𝐴 × 𝐵) ≈ (𝐴 ∪ 𝐵))
9	8	expr 462	. . . 4 ⊢ (((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ 𝐵 ≠ ∅) → (𝐵 ≼ 𝐴 → (𝐴 × 𝐵) ≈ (𝐴 ∪ 𝐵)))
10	9	adantrl 729	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) → (𝐵 ≼ 𝐴 → (𝐴 × 𝐵) ≈ (𝐴 ∪ 𝐵)))
11	1, 10	syl5 35	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) → (𝐵 ≺ 𝐴 → (𝐴 × 𝐵) ≈ (𝐴 ∪ 𝐵)))
12		domtri2 10051	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ dom card ∧ 𝐵 ∈ dom card) → (𝐴 ≼ 𝐵 ↔ ¬ 𝐵 ≺ 𝐴))
13	12	ad2ant2r 760	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) → (𝐴 ≼ 𝐵 ↔ ¬ 𝐵 ≺ 𝐴))
14		xpcomeng 9072	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ dom card ∧ 𝐵 ∈ dom card) → (𝐴 × 𝐵) ≈ (𝐵 × 𝐴))
15	14	ad2ant2r 760	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) → (𝐴 × 𝐵) ≈ (𝐵 × 𝐴))
16		simplrl 789	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) ∧ 𝐴 ≼ 𝐵) → 𝐵 ∈ dom card)
17		domtr 9018	. . . . . . . 8 ⊢ ((ω ≼ 𝐴 ∧ 𝐴 ≼ 𝐵) → ω ≼ 𝐵)
18	17	ad4ant24 767	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) ∧ 𝐴 ≼ 𝐵) → ω ≼ 𝐵)
19		infn0 9278	. . . . . . . 8 ⊢ (ω ≼ 𝐴 → 𝐴 ≠ ∅)
20	19	ad3antlr 744	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) ∧ 𝐴 ≼ 𝐵) → 𝐴 ≠ ∅)
21		simpr 490	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) ∧ 𝐴 ≼ 𝐵) → 𝐴 ≼ 𝐵)
22		infxpabs 10270	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐵 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐵) ∧ (𝐴 ≠ ∅ ∧ 𝐴 ≼ 𝐵)) → (𝐵 × 𝐴) ≈ 𝐵)
23	16, 18, 20, 21, 22	syl22anc 852	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) ∧ 𝐴 ≼ 𝐵) → (𝐵 × 𝐴) ≈ 𝐵)
24		uncom 4105	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∪ 𝐵) = (𝐵 ∪ 𝐴)
25		infunabs 10265	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐵 ∧ 𝐴 ≼ 𝐵) → (𝐵 ∪ 𝐴) ≈ 𝐵)
26	16, 18, 21, 25	syl3anc 1398	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) ∧ 𝐴 ≼ 𝐵) → (𝐵 ∪ 𝐴) ≈ 𝐵)
27	24, 26	eqbrtrid 5140	. . . . . . 7 ⊢ ((((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) ∧ 𝐴 ≼ 𝐵) → (𝐴 ∪ 𝐵) ≈ 𝐵)
28	27	ensymd 9016	. . . . . 6 ⊢ ((((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) ∧ 𝐴 ≼ 𝐵) → 𝐵 ≈ (𝐴 ∪ 𝐵))
29		entr 9017	. . . . . 6 ⊢ (((𝐵 × 𝐴) ≈ 𝐵 ∧ 𝐵 ≈ (𝐴 ∪ 𝐵)) → (𝐵 × 𝐴) ≈ (𝐴 ∪ 𝐵))
30	23, 28, 29	syl2anc 596	. . . . 5 ⊢ ((((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) ∧ 𝐴 ≼ 𝐵) → (𝐵 × 𝐴) ≈ (𝐴 ∪ 𝐵))
31		entr 9017	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 × 𝐵) ≈ (𝐵 × 𝐴) ∧ (𝐵 × 𝐴) ≈ (𝐴 ∪ 𝐵)) → (𝐴 × 𝐵) ≈ (𝐴 ∪ 𝐵))
32	15, 30, 31	syl2an2r 698	. . . 4 ⊢ ((((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) ∧ 𝐴 ≼ 𝐵) → (𝐴 × 𝐵) ≈ (𝐴 ∪ 𝐵))
33	32	ex 418	. . 3 ⊢ (((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) → (𝐴 ≼ 𝐵 → (𝐴 × 𝐵) ≈ (𝐴 ∪ 𝐵)))
34	13, 33	sylbird 263	. 2 ⊢ (((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) → (¬ 𝐵 ≺ 𝐴 → (𝐴 × 𝐵) ≈ (𝐴 ∪ 𝐵)))
35	11, 34	pm2.61d 181	1 ⊢ (((𝐴 ∈ dom card ∧ ω ≼ 𝐴) ∧ (𝐵 ∈ dom card ∧ 𝐵 ≠ ∅)) → (𝐴 × 𝐵) ≈ (𝐴 ∪ 𝐵))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2956   ∪ cun 3897  ∅c0 4279   class class class wbr 5103   × cxp 5649  dom cdm 5651  ωcom 7866   ≈ cen 8954   ≼ cdom 8955   ≺ csdm 8956  cardccrd 9997

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7740  ax-inf2 9626

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-rmo 3366  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-int 4908  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-se 5605  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6297  df-ord 6358  df-on 6359  df-lim 6360  df-suc 6361  df-iota 6487  df-fun 6533  df-fn 6534  df-f 6535  df-f1 6536  df-fo 6537  df-f1o 6538  df-fv 6539  df-isom 6540  df-riota 7369  df-ov 7415  df-om 7867  df-1st 7990  df-2nd 7991  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8460  df-2o 8461  df-er 8701  df-en 8958  df-dom 8959  df-sdom 8960  df-fin 8961  df-oi 9488  df-dju 9963  df-card 10001

This theorem is used by:  alephmul  10644