![]() |
Metamath
Proof Explorer Theorem List (p. 87 of 480) | < Previous Next > |
Bad symbols? Try the
GIF version. |
||
Mirrors > Metamath Home Page > MPE Home Page > Theorem List Contents > Recent Proofs This page: Page List |
Color key: | ![]() (1-30439) |
![]() (30440-31962) |
![]() (31963-47940) |
Type | Label | Description |
---|---|---|
Statement | ||
Theorem | oeoa 8601 | Sum of exponents law for ordinal exponentiation. Theorem 8R of [Enderton] p. 238. Also Proposition 8.41 of [TakeutiZaring] p. 69. Theorem 4.7 of [Schloeder] p. 14. (Contributed by Eric Schmidt, 26-May-2009.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On โง ๐ถ โ On) โ (๐ด โo (๐ต +o ๐ถ)) = ((๐ด โo ๐ต) ยทo (๐ด โo ๐ถ))) | ||
Theorem | oeoelem 8602 | Lemma for oeoe 8603. (Contributed by Eric Schmidt, 26-May-2009.) |
โข ๐ด โ On & โข โ โ ๐ด โ โข ((๐ต โ On โง ๐ถ โ On) โ ((๐ด โo ๐ต) โo ๐ถ) = (๐ด โo (๐ต ยทo ๐ถ))) | ||
Theorem | oeoe 8603 | Product of exponents law for ordinal exponentiation. Theorem 8S of [Enderton] p. 238. Also Proposition 8.42 of [TakeutiZaring] p. 70. (Contributed by Eric Schmidt, 26-May-2009.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On โง ๐ถ โ On) โ ((๐ด โo ๐ต) โo ๐ถ) = (๐ด โo (๐ต ยทo ๐ถ))) | ||
Theorem | oelimcl 8604 | The ordinal exponential with a limit ordinal is a limit ordinal. (Contributed by Mario Carneiro, 29-May-2015.) |
โข ((๐ด โ (On โ 2o) โง (๐ต โ ๐ถ โง Lim ๐ต)) โ Lim (๐ด โo ๐ต)) | ||
Theorem | oeeulem 8605* | Lemma for oeeu 8607. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Feb-2013.) |
โข ๐ = โช โฉ {๐ฅ โ On โฃ ๐ต โ (๐ด โo ๐ฅ)} โ โข ((๐ด โ (On โ 2o) โง ๐ต โ (On โ 1o)) โ (๐ โ On โง (๐ด โo ๐) โ ๐ต โง ๐ต โ (๐ด โo suc ๐))) | ||
Theorem | oeeui 8606* | The division algorithm for ordinal exponentiation. (This version of oeeu 8607 gives an explicit expression for the unique solution of the equation, in terms of the solution ๐ to omeu 8589.) (Contributed by Mario Carneiro, 25-May-2015.) |
โข ๐ = โช โฉ {๐ฅ โ On โฃ ๐ต โ (๐ด โo ๐ฅ)} & โข ๐ = (โฉ๐คโ๐ฆ โ On โ๐ง โ (๐ด โo ๐)(๐ค = โจ๐ฆ, ๐งโฉ โง (((๐ด โo ๐) ยทo ๐ฆ) +o ๐ง) = ๐ต)) & โข ๐ = (1st โ๐) & โข ๐ = (2nd โ๐) โ โข ((๐ด โ (On โ 2o) โง ๐ต โ (On โ 1o)) โ (((๐ถ โ On โง ๐ท โ (๐ด โ 1o) โง ๐ธ โ (๐ด โo ๐ถ)) โง (((๐ด โo ๐ถ) ยทo ๐ท) +o ๐ธ) = ๐ต) โ (๐ถ = ๐ โง ๐ท = ๐ โง ๐ธ = ๐))) | ||
Theorem | oeeu 8607* | The division algorithm for ordinal exponentiation. (Contributed by Mario Carneiro, 25-May-2015.) |
โข ((๐ด โ (On โ 2o) โง ๐ต โ (On โ 1o)) โ โ!๐คโ๐ฅ โ On โ๐ฆ โ (๐ด โ 1o)โ๐ง โ (๐ด โo ๐ฅ)(๐ค = โจ๐ฅ, ๐ฆ, ๐งโฉ โง (((๐ด โo ๐ฅ) ยทo ๐ฆ) +o ๐ง) = ๐ต)) | ||
Theorem | nna0 8608 | Addition with zero. Theorem 4I(A1) of [Enderton] p. 79. (Contributed by NM, 20-Sep-1995.) |
โข (๐ด โ ฯ โ (๐ด +o โ ) = ๐ด) | ||
Theorem | nnm0 8609 | Multiplication with zero. Theorem 4J(A1) of [Enderton] p. 80. (Contributed by NM, 20-Sep-1995.) |
โข (๐ด โ ฯ โ (๐ด ยทo โ ) = โ ) | ||
Theorem | nnasuc 8610 | Addition with successor. Theorem 4I(A2) of [Enderton] p. 79. (Contributed by NM, 20-Sep-1995.) (Revised by Mario Carneiro, 14-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ) โ (๐ด +o suc ๐ต) = suc (๐ด +o ๐ต)) | ||
Theorem | nnmsuc 8611 | Multiplication with successor. Theorem 4J(A2) of [Enderton] p. 80. (Contributed by NM, 20-Sep-1995.) (Revised by Mario Carneiro, 14-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ) โ (๐ด ยทo suc ๐ต) = ((๐ด ยทo ๐ต) +o ๐ด)) | ||
Theorem | nnesuc 8612 | Exponentiation with a successor exponent. Definition 8.30 of [TakeutiZaring] p. 67. (Contributed by Mario Carneiro, 14-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ) โ (๐ด โo suc ๐ต) = ((๐ด โo ๐ต) ยทo ๐ด)) | ||
Theorem | nna0r 8613 | Addition to zero. Remark in proof of Theorem 4K(2) of [Enderton] p. 81. Note: In this and later theorems, we deliberately avoid the more general ordinal versions of these theorems (in this case oa0r 8542) so that we can avoid ax-rep 5285, which is not needed for finite recursive definitions. (Contributed by NM, 20-Sep-1995.) (Revised by Mario Carneiro, 14-Nov-2014.) |
โข (๐ด โ ฯ โ (โ +o ๐ด) = ๐ด) | ||
Theorem | nnm0r 8614 | Multiplication with zero. Exercise 16 of [Enderton] p. 82. (Contributed by NM, 20-Sep-1995.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข (๐ด โ ฯ โ (โ ยทo ๐ด) = โ ) | ||
Theorem | nnacl 8615 | Closure of addition of natural numbers. Proposition 8.9 of [TakeutiZaring] p. 59. Theorem 2.20 of [Schloeder] p. 6. (Contributed by NM, 20-Sep-1995.) (Proof shortened by Andrew Salmon, 22-Oct-2011.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ) โ (๐ด +o ๐ต) โ ฯ) | ||
Theorem | nnmcl 8616 | Closure of multiplication of natural numbers. Proposition 8.17 of [TakeutiZaring] p. 63. Theorem 2.20 of [Schloeder] p. 6. (Contributed by NM, 20-Sep-1995.) (Proof shortened by Andrew Salmon, 22-Oct-2011.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ) โ (๐ด ยทo ๐ต) โ ฯ) | ||
Theorem | nnecl 8617 | Closure of exponentiation of natural numbers. Proposition 8.17 of [TakeutiZaring] p. 63. Theorem 2.20 of [Schloeder] p. 6. (Contributed by NM, 24-Mar-2007.) (Proof shortened by Andrew Salmon, 22-Oct-2011.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ) โ (๐ด โo ๐ต) โ ฯ) | ||
Theorem | nnacli 8618 | ฯ is closed under addition. Inference form of nnacl 8615. (Contributed by Scott Fenton, 20-Apr-2012.) |
โข ๐ด โ ฯ & โข ๐ต โ ฯ โ โข (๐ด +o ๐ต) โ ฯ | ||
Theorem | nnmcli 8619 | ฯ is closed under multiplication. Inference form of nnmcl 8616. (Contributed by Scott Fenton, 20-Apr-2012.) |
โข ๐ด โ ฯ & โข ๐ต โ ฯ โ โข (๐ด ยทo ๐ต) โ ฯ | ||
Theorem | nnarcl 8620 | Reverse closure law for addition of natural numbers. Exercise 1 of [TakeutiZaring] p. 62 and its converse. (Contributed by NM, 12-Dec-2004.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On) โ ((๐ด +o ๐ต) โ ฯ โ (๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ))) | ||
Theorem | nnacom 8621 | Addition of natural numbers is commutative. Theorem 4K(2) of [Enderton] p. 81. (Contributed by NM, 6-May-1995.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ) โ (๐ด +o ๐ต) = (๐ต +o ๐ด)) | ||
Theorem | nnaordi 8622 | Ordering property of addition. Proposition 8.4 of [TakeutiZaring] p. 58, limited to natural numbers. (Contributed by NM, 3-Feb-1996.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข ((๐ต โ ฯ โง ๐ถ โ ฯ) โ (๐ด โ ๐ต โ (๐ถ +o ๐ด) โ (๐ถ +o ๐ต))) | ||
Theorem | nnaord 8623 | Ordering property of addition. Proposition 8.4 of [TakeutiZaring] p. 58, limited to natural numbers, and its converse. (Contributed by NM, 7-Mar-1996.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ โง ๐ถ โ ฯ) โ (๐ด โ ๐ต โ (๐ถ +o ๐ด) โ (๐ถ +o ๐ต))) | ||
Theorem | nnaordr 8624 | Ordering property of addition of natural numbers. (Contributed by NM, 9-Nov-2002.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ โง ๐ถ โ ฯ) โ (๐ด โ ๐ต โ (๐ด +o ๐ถ) โ (๐ต +o ๐ถ))) | ||
Theorem | nnawordi 8625 | Adding to both sides of an inequality in ฯ. (Contributed by Scott Fenton, 16-Apr-2012.) (Revised by Mario Carneiro, 12-May-2012.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ โง ๐ถ โ ฯ) โ (๐ด โ ๐ต โ (๐ด +o ๐ถ) โ (๐ต +o ๐ถ))) | ||
Theorem | nnaass 8626 | Addition of natural numbers is associative. Theorem 4K(1) of [Enderton] p. 81. (Contributed by NM, 20-Sep-1995.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ โง ๐ถ โ ฯ) โ ((๐ด +o ๐ต) +o ๐ถ) = (๐ด +o (๐ต +o ๐ถ))) | ||
Theorem | nndi 8627 | Distributive law for natural numbers (left-distributivity). Theorem 4K(3) of [Enderton] p. 81. (Contributed by NM, 20-Sep-1995.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ โง ๐ถ โ ฯ) โ (๐ด ยทo (๐ต +o ๐ถ)) = ((๐ด ยทo ๐ต) +o (๐ด ยทo ๐ถ))) | ||
Theorem | nnmass 8628 | Multiplication of natural numbers is associative. Theorem 4K(4) of [Enderton] p. 81. (Contributed by NM, 20-Sep-1995.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ โง ๐ถ โ ฯ) โ ((๐ด ยทo ๐ต) ยทo ๐ถ) = (๐ด ยทo (๐ต ยทo ๐ถ))) | ||
Theorem | nnmsucr 8629 | Multiplication with successor. Exercise 16 of [Enderton] p. 82. (Contributed by NM, 21-Sep-1995.) (Proof shortened by Andrew Salmon, 22-Oct-2011.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ) โ (suc ๐ด ยทo ๐ต) = ((๐ด ยทo ๐ต) +o ๐ต)) | ||
Theorem | nnmcom 8630 | Multiplication of natural numbers is commutative. Theorem 4K(5) of [Enderton] p. 81. (Contributed by NM, 21-Sep-1995.) (Proof shortened by Andrew Salmon, 22-Oct-2011.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ) โ (๐ด ยทo ๐ต) = (๐ต ยทo ๐ด)) | ||
Theorem | nnaword 8631 | Weak ordering property of addition. (Contributed by NM, 17-Sep-1995.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ โง ๐ถ โ ฯ) โ (๐ด โ ๐ต โ (๐ถ +o ๐ด) โ (๐ถ +o ๐ต))) | ||
Theorem | nnacan 8632 | Cancellation law for addition of natural numbers. (Contributed by NM, 27-Oct-1995.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ โง ๐ถ โ ฯ) โ ((๐ด +o ๐ต) = (๐ด +o ๐ถ) โ ๐ต = ๐ถ)) | ||
Theorem | nnaword1 8633 | Weak ordering property of addition. (Contributed by NM, 9-Nov-2002.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ) โ ๐ด โ (๐ด +o ๐ต)) | ||
Theorem | nnaword2 8634 | Weak ordering property of addition. (Contributed by NM, 9-Nov-2002.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ) โ ๐ด โ (๐ต +o ๐ด)) | ||
Theorem | nnmordi 8635 | Ordering property of multiplication. Half of Proposition 8.19 of [TakeutiZaring] p. 63, limited to natural numbers. (Contributed by NM, 18-Sep-1995.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข (((๐ต โ ฯ โง ๐ถ โ ฯ) โง โ โ ๐ถ) โ (๐ด โ ๐ต โ (๐ถ ยทo ๐ด) โ (๐ถ ยทo ๐ต))) | ||
Theorem | nnmord 8636 | Ordering property of multiplication. Proposition 8.19 of [TakeutiZaring] p. 63, limited to natural numbers. (Contributed by NM, 22-Jan-1996.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ โง ๐ถ โ ฯ) โ ((๐ด โ ๐ต โง โ โ ๐ถ) โ (๐ถ ยทo ๐ด) โ (๐ถ ยทo ๐ต))) | ||
Theorem | nnmword 8637 | Weak ordering property of ordinal multiplication. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Nov-2014.) |
โข (((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ โง ๐ถ โ ฯ) โง โ โ ๐ถ) โ (๐ด โ ๐ต โ (๐ถ ยทo ๐ด) โ (๐ถ ยทo ๐ต))) | ||
Theorem | nnmcan 8638 | Cancellation law for multiplication of natural numbers. (Contributed by NM, 26-Oct-1995.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข (((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ โง ๐ถ โ ฯ) โง โ โ ๐ด) โ ((๐ด ยทo ๐ต) = (๐ด ยทo ๐ถ) โ ๐ต = ๐ถ)) | ||
Theorem | nnmwordi 8639 | Weak ordering property of multiplication. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ โง ๐ถ โ ฯ) โ (๐ด โ ๐ต โ (๐ถ ยทo ๐ด) โ (๐ถ ยทo ๐ต))) | ||
Theorem | nnmwordri 8640 | Weak ordering property of ordinal multiplication. Proposition 8.21 of [TakeutiZaring] p. 63, limited to natural numbers. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ โง ๐ถ โ ฯ) โ (๐ด โ ๐ต โ (๐ด ยทo ๐ถ) โ (๐ต ยทo ๐ถ))) | ||
Theorem | nnawordex 8641* | Equivalence for weak ordering of natural numbers. (Contributed by NM, 8-Nov-2002.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ) โ (๐ด โ ๐ต โ โ๐ฅ โ ฯ (๐ด +o ๐ฅ) = ๐ต)) | ||
Theorem | nnaordex 8642* | Equivalence for ordering. Compare Exercise 23 of [Enderton] p. 88. (Contributed by NM, 5-Dec-1995.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ) โ (๐ด โ ๐ต โ โ๐ฅ โ ฯ (โ โ ๐ฅ โง (๐ด +o ๐ฅ) = ๐ต))) | ||
Theorem | 1onn 8643 | The ordinal 1 is a natural number. For a shorter proof using Peano's postulates that depends on ax-un 7729, see 1onnALT 8644. Lemma 2.2 of [Schloeder] p. 4. (Contributed by NM, 29-Oct-1995.) Avoid ax-un 7729. (Revised by BTernaryTau, 1-Dec-2024.) |
โข 1o โ ฯ | ||
Theorem | 1onnALT 8644 | Shorter proof of 1onn 8643 using Peano's postulates that depends on ax-un 7729. (Contributed by NM, 29-Oct-1995.) (Proof modification is discouraged.) (New usage is discouraged.) |
โข 1o โ ฯ | ||
Theorem | 2onn 8645 | The ordinal 2 is a natural number. For a shorter proof using Peano's postulates that depends on ax-un 7729, see 2onnALT 8646. (Contributed by NM, 28-Sep-2004.) Avoid ax-un 7729. (Revised by BTernaryTau, 1-Dec-2024.) |
โข 2o โ ฯ | ||
Theorem | 2onnALT 8646 | Shorter proof of 2onn 8645 using Peano's postulates that depends on ax-un 7729. (Contributed by NM, 28-Sep-2004.) (Proof modification is discouraged.) (New usage is discouraged.) |
โข 2o โ ฯ | ||
Theorem | 3onn 8647 | The ordinal 3 is a natural number. (Contributed by Mario Carneiro, 5-Jan-2016.) |
โข 3o โ ฯ | ||
Theorem | 4onn 8648 | The ordinal 4 is a natural number. (Contributed by Mario Carneiro, 5-Jan-2016.) |
โข 4o โ ฯ | ||
Theorem | 1one2o 8649 | Ordinal one is not ordinal two. Analogous to 1ne2 12425. (Contributed by AV, 17-Oct-2023.) |
โข 1o โ 2o | ||
Theorem | oaabslem 8650 | Lemma for oaabs 8651. (Contributed by NM, 9-Dec-2004.) |
โข ((ฯ โ On โง ๐ด โ ฯ) โ (๐ด +o ฯ) = ฯ) | ||
Theorem | oaabs 8651 | Ordinal addition absorbs a natural number added to the left of a transfinite number. Proposition 8.10 of [TakeutiZaring] p. 59. (Contributed by NM, 9-Dec-2004.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 29-May-2015.) |
โข (((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ On) โง ฯ โ ๐ต) โ (๐ด +o ๐ต) = ๐ต) | ||
Theorem | oaabs2 8652 | The absorption law oaabs 8651 is also a property of higher powers of ฯ. (Contributed by Mario Carneiro, 29-May-2015.) |
โข (((๐ด โ (ฯ โo ๐ถ) โง ๐ต โ On) โง (ฯ โo ๐ถ) โ ๐ต) โ (๐ด +o ๐ต) = ๐ต) | ||
Theorem | omabslem 8653 | Lemma for omabs 8654. (Contributed by Mario Carneiro, 30-May-2015.) |
โข ((ฯ โ On โง ๐ด โ ฯ โง โ โ ๐ด) โ (๐ด ยทo ฯ) = ฯ) | ||
Theorem | omabs 8654 | Ordinal multiplication is also absorbed by powers of ฯ. (Contributed by Mario Carneiro, 30-May-2015.) |
โข (((๐ด โ ฯ โง โ โ ๐ด) โง (๐ต โ On โง โ โ ๐ต)) โ (๐ด ยทo (ฯ โo ๐ต)) = (ฯ โo ๐ต)) | ||
Theorem | nnm1 8655 | Multiply an element of ฯ by 1o. (Contributed by Mario Carneiro, 17-Nov-2014.) |
โข (๐ด โ ฯ โ (๐ด ยทo 1o) = ๐ด) | ||
Theorem | nnm2 8656 | Multiply an element of ฯ by 2o. (Contributed by Scott Fenton, 18-Apr-2012.) (Revised by Mario Carneiro, 17-Nov-2014.) |
โข (๐ด โ ฯ โ (๐ด ยทo 2o) = (๐ด +o ๐ด)) | ||
Theorem | nn2m 8657 | Multiply an element of ฯ by 2o. (Contributed by Scott Fenton, 16-Apr-2012.) (Revised by Mario Carneiro, 17-Nov-2014.) |
โข (๐ด โ ฯ โ (2o ยทo ๐ด) = (๐ด +o ๐ด)) | ||
Theorem | nnneo 8658 | If a natural number is even, its successor is odd. (Contributed by Mario Carneiro, 16-Nov-2014.) |
โข ((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ โง ๐ถ = (2o ยทo ๐ด)) โ ยฌ suc ๐ถ = (2o ยทo ๐ต)) | ||
Theorem | nneob 8659* | A natural number is even iff its successor is odd. (Contributed by NM, 26-Jan-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 15-Nov-2014.) |
โข (๐ด โ ฯ โ (โ๐ฅ โ ฯ ๐ด = (2o ยทo ๐ฅ) โ ยฌ โ๐ฅ โ ฯ suc ๐ด = (2o ยทo ๐ฅ))) | ||
Theorem | omsmolem 8660* | Lemma for omsmo 8661. (Contributed by NM, 30-Nov-2003.) (Revised by David Abernethy, 1-Jan-2014.) |
โข (๐ฆ โ ฯ โ (((๐ด โ On โง ๐น:ฯโถ๐ด) โง โ๐ฅ โ ฯ (๐นโ๐ฅ) โ (๐นโsuc ๐ฅ)) โ (๐ง โ ๐ฆ โ (๐นโ๐ง) โ (๐นโ๐ฆ)))) | ||
Theorem | omsmo 8661* | A strictly monotonic ordinal function on the set of natural numbers is one-to-one. (Contributed by NM, 30-Nov-2003.) (Revised by David Abernethy, 1-Jan-2014.) |
โข (((๐ด โ On โง ๐น:ฯโถ๐ด) โง โ๐ฅ โ ฯ (๐นโ๐ฅ) โ (๐นโsuc ๐ฅ)) โ ๐น:ฯโ1-1โ๐ด) | ||
Theorem | omopthlem1 8662 | Lemma for omopthi 8664. (Contributed by Scott Fenton, 18-Apr-2012.) (Revised by Mario Carneiro, 17-Nov-2014.) |
โข ๐ด โ ฯ & โข ๐ถ โ ฯ โ โข (๐ด โ ๐ถ โ ((๐ด ยทo ๐ด) +o (๐ด ยทo 2o)) โ (๐ถ ยทo ๐ถ)) | ||
Theorem | omopthlem2 8663 | Lemma for omopthi 8664. (Contributed by Scott Fenton, 16-Apr-2012.) (Revised by Mario Carneiro, 17-Nov-2014.) |
โข ๐ด โ ฯ & โข ๐ต โ ฯ & โข ๐ถ โ ฯ & โข ๐ท โ ฯ โ โข ((๐ด +o ๐ต) โ ๐ถ โ ยฌ ((๐ถ ยทo ๐ถ) +o ๐ท) = (((๐ด +o ๐ต) ยทo (๐ด +o ๐ต)) +o ๐ต)) | ||
Theorem | omopthi 8664 | An ordered pair theorem for ฯ. Theorem 17.3 of [Quine] p. 124. This proof is adapted from nn0opthi 14235. (Contributed by Scott Fenton, 16-Apr-2012.) (Revised by Mario Carneiro, 17-Nov-2014.) |
โข ๐ด โ ฯ & โข ๐ต โ ฯ & โข ๐ถ โ ฯ & โข ๐ท โ ฯ โ โข ((((๐ด +o ๐ต) ยทo (๐ด +o ๐ต)) +o ๐ต) = (((๐ถ +o ๐ท) ยทo (๐ถ +o ๐ท)) +o ๐ท) โ (๐ด = ๐ถ โง ๐ต = ๐ท)) | ||
Theorem | omopth 8665 | An ordered pair theorem for finite integers. Analogous to nn0opthi 14235. (Contributed by Scott Fenton, 1-May-2012.) |
โข (((๐ด โ ฯ โง ๐ต โ ฯ) โง (๐ถ โ ฯ โง ๐ท โ ฯ)) โ ((((๐ด +o ๐ต) ยทo (๐ด +o ๐ต)) +o ๐ต) = (((๐ถ +o ๐ท) ยทo (๐ถ +o ๐ท)) +o ๐ท) โ (๐ด = ๐ถ โง ๐ต = ๐ท))) | ||
Theorem | nnasmo 8666* | There is at most one left additive inverse for natural number addition. (Contributed by Scott Fenton, 17-Oct-2024.) |
โข (๐ด โ ฯ โ โ*๐ฅ โ ฯ (๐ด +o ๐ฅ) = ๐ต) | ||
Theorem | eldifsucnn 8667* | Condition for membership in the difference of ฯ and a nonzero finite ordinal. (Contributed by Scott Fenton, 24-Oct-2024.) |
โข (๐ด โ ฯ โ (๐ต โ (ฯ โ suc ๐ด) โ โ๐ฅ โ (ฯ โ ๐ด)๐ต = suc ๐ฅ)) | ||
Syntax | cnadd 8668 | Declare the syntax for natural ordinal addition. See df-nadd 8669. |
class +no | ||
Definition | df-nadd 8669* | Define natural ordinal addition. This is a commutative form of addition over the ordinals. (Contributed by Scott Fenton, 26-Aug-2024.) |
โข +no = frecs({โจ๐ฅ, ๐ฆโฉ โฃ (๐ฅ โ (On ร On) โง ๐ฆ โ (On ร On) โง (((1st โ๐ฅ) E (1st โ๐ฆ) โจ (1st โ๐ฅ) = (1st โ๐ฆ)) โง ((2nd โ๐ฅ) E (2nd โ๐ฆ) โจ (2nd โ๐ฅ) = (2nd โ๐ฆ)) โง ๐ฅ โ ๐ฆ))}, (On ร On), (๐ง โ V, ๐ โ V โฆ โฉ {๐ค โ On โฃ ((๐ โ ({(1st โ๐ง)} ร (2nd โ๐ง))) โ ๐ค โง (๐ โ ((1st โ๐ง) ร {(2nd โ๐ง)})) โ ๐ค)})) | ||
Theorem | on2recsfn 8670* | Show that double recursion over ordinals yields a function over pairs of ordinals. (Contributed by Scott Fenton, 3-Sep-2024.) |
โข ๐น = frecs({โจ๐ฅ, ๐ฆโฉ โฃ (๐ฅ โ (On ร On) โง ๐ฆ โ (On ร On) โง (((1st โ๐ฅ) E (1st โ๐ฆ) โจ (1st โ๐ฅ) = (1st โ๐ฆ)) โง ((2nd โ๐ฅ) E (2nd โ๐ฆ) โจ (2nd โ๐ฅ) = (2nd โ๐ฆ)) โง ๐ฅ โ ๐ฆ))}, (On ร On), ๐บ) โ โข ๐น Fn (On ร On) | ||
Theorem | on2recsov 8671* | Calculate the value of the double ordinal recursion operator. (Contributed by Scott Fenton, 3-Sep-2024.) |
โข ๐น = frecs({โจ๐ฅ, ๐ฆโฉ โฃ (๐ฅ โ (On ร On) โง ๐ฆ โ (On ร On) โง (((1st โ๐ฅ) E (1st โ๐ฆ) โจ (1st โ๐ฅ) = (1st โ๐ฆ)) โง ((2nd โ๐ฅ) E (2nd โ๐ฆ) โจ (2nd โ๐ฅ) = (2nd โ๐ฆ)) โง ๐ฅ โ ๐ฆ))}, (On ร On), ๐บ) โ โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On) โ (๐ด๐น๐ต) = (โจ๐ด, ๐ตโฉ๐บ(๐น โพ ((suc ๐ด ร suc ๐ต) โ {โจ๐ด, ๐ตโฉ})))) | ||
Theorem | on2ind 8672* | Double induction over ordinal numbers. (Contributed by Scott Fenton, 26-Aug-2024.) |
โข (๐ = ๐ โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ = ๐ โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ = ๐ โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ = ๐ โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ = ๐ โ (๐ โ ๐)) & โข ((๐ โ On โง ๐ โ On) โ ((โ๐ โ ๐ โ๐ โ ๐ ๐ โง โ๐ โ ๐ ๐ โง โ๐ โ ๐ ๐) โ ๐)) โ โข ((๐ โ On โง ๐ โ On) โ ๐) | ||
Theorem | on3ind 8673* | Triple induction over ordinals. (Contributed by Scott Fenton, 4-Sep-2024.) |
โข (๐ = ๐ โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ = ๐ โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ = ๐ โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ = ๐ โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ = ๐ โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ = ๐ โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ = ๐ โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ = ๐ โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ = ๐ โ (๐ โ ๐)) & โข (๐ = ๐ โ (๐ โ ๐)) & โข ((๐ โ On โง ๐ โ On โง ๐ โ On) โ (((โ๐ โ ๐ โ๐ โ ๐ โ๐ โ ๐ ๐ โง โ๐ โ ๐ โ๐ โ ๐ ๐ โง โ๐ โ ๐ โ๐ โ ๐ ๐) โง (โ๐ โ ๐ ๐ โง โ๐ โ ๐ โ๐ โ ๐ ๐ โง โ๐ โ ๐ ๐) โง โ๐ โ ๐ ๐) โ ๐)) โ โข ((๐ โ On โง ๐ โ On โง ๐ โ On) โ ๐) | ||
Theorem | coflton 8674* | Cofinality theorem for ordinals. If ๐ด is cofinal with ๐ต and ๐ต precedes ๐ถ, then ๐ด precedes ๐ถ. Compare cofsslt 27644 for surreals. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jan-2025.) |
โข (๐ โ ๐ด โ On) & โข (๐ โ ๐ต โ On) & โข (๐ โ ๐ถ โ On) & โข (๐ โ โ๐ฅ โ ๐ด โ๐ฆ โ ๐ต ๐ฅ โ ๐ฆ) & โข (๐ โ โ๐ง โ ๐ต โ๐ค โ ๐ถ ๐ง โ ๐ค) โ โข (๐ โ โ๐ โ ๐ด โ๐ โ ๐ถ ๐ โ ๐) | ||
Theorem | cofon1 8675* | Cofinality theorem for ordinals. If ๐ด is cofinal with ๐ต and the upper bound of ๐ด dominates ๐ต, then their upper bounds are equal. Compare with cofcut1 27646 for surreals. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jan-2025.) |
โข (๐ โ ๐ด โ ๐ซ On) & โข (๐ โ โ๐ฅ โ ๐ด โ๐ฆ โ ๐ต ๐ฅ โ ๐ฆ) & โข (๐ โ ๐ต โ โฉ {๐ง โ On โฃ ๐ด โ ๐ง}) โ โข (๐ โ โฉ {๐ง โ On โฃ ๐ด โ ๐ง} = โฉ {๐ค โ On โฃ ๐ต โ ๐ค}) | ||
Theorem | cofon2 8676* | Cofinality theorem for ordinals. If ๐ด and ๐ต are mutually cofinal, then their upper bounds agree. Compare cofcut2 27648 for surreals. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jan-2025.) |
โข (๐ โ ๐ด โ ๐ซ On) & โข (๐ โ ๐ต โ ๐ซ On) & โข (๐ โ โ๐ฅ โ ๐ด โ๐ฆ โ ๐ต ๐ฅ โ ๐ฆ) & โข (๐ โ โ๐ง โ ๐ต โ๐ค โ ๐ด ๐ง โ ๐ค) โ โข (๐ โ โฉ {๐ โ On โฃ ๐ด โ ๐} = โฉ {๐ โ On โฃ ๐ต โ ๐}) | ||
Theorem | cofonr 8677* | Inverse cofinality law for ordinals. Contrast with cofcutr 27650 for surreals. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jan-2025.) |
โข (๐ โ ๐ด โ On) & โข (๐ โ ๐ด = โฉ {๐ฅ โ On โฃ ๐ โ ๐ฅ}) โ โข (๐ โ โ๐ฆ โ ๐ด โ๐ง โ ๐ ๐ฆ โ ๐ง) | ||
Theorem | naddfn 8678 | Natural addition is a function over pairs of ordinals. (Contributed by Scott Fenton, 26-Aug-2024.) |
โข +no Fn (On ร On) | ||
Theorem | naddcllem 8679* | Lemma for ordinal addition closure. (Contributed by Scott Fenton, 26-Aug-2024.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On) โ ((๐ด +no ๐ต) โ On โง (๐ด +no ๐ต) = โฉ {๐ฅ โ On โฃ (( +no โ ({๐ด} ร ๐ต)) โ ๐ฅ โง ( +no โ (๐ด ร {๐ต})) โ ๐ฅ)})) | ||
Theorem | naddcl 8680 | Closure law for natural addition. (Contributed by Scott Fenton, 26-Aug-2024.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On) โ (๐ด +no ๐ต) โ On) | ||
Theorem | naddov 8681* | The value of natural addition. (Contributed by Scott Fenton, 26-Aug-2024.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On) โ (๐ด +no ๐ต) = โฉ {๐ฅ โ On โฃ (( +no โ ({๐ด} ร ๐ต)) โ ๐ฅ โง ( +no โ (๐ด ร {๐ต})) โ ๐ฅ)}) | ||
Theorem | naddov2 8682* | Alternate expression for natural addition. (Contributed by Scott Fenton, 26-Aug-2024.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On) โ (๐ด +no ๐ต) = โฉ {๐ฅ โ On โฃ (โ๐ฆ โ ๐ต (๐ด +no ๐ฆ) โ ๐ฅ โง โ๐ง โ ๐ด (๐ง +no ๐ต) โ ๐ฅ)}) | ||
Theorem | naddov3 8683* | Alternate expression for natural addition. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jan-2025.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On) โ (๐ด +no ๐ต) = โฉ {๐ฅ โ On โฃ (( +no โ ({๐ด} ร ๐ต)) โช ( +no โ (๐ด ร {๐ต}))) โ ๐ฅ}) | ||
Theorem | naddf 8684 | Function statement for natural addition. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jan-2025.) |
โข +no :(On ร On)โถOn | ||
Theorem | naddcom 8685 | Natural addition commutes. (Contributed by Scott Fenton, 26-Aug-2024.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On) โ (๐ด +no ๐ต) = (๐ต +no ๐ด)) | ||
Theorem | naddrid 8686 | Ordinal zero is the additive identity for natural addition. (Contributed by Scott Fenton, 26-Aug-2024.) |
โข (๐ด โ On โ (๐ด +no โ ) = ๐ด) | ||
Theorem | naddlid 8687 | Ordinal zero is the additive identity for natural addition. (Contributed by Scott Fenton, 20-Feb-2025.) |
โข (๐ด โ On โ (โ +no ๐ด) = ๐ด) | ||
Theorem | naddssim 8688 | Ordinal less-than-or-equal is preserved by natural addition. (Contributed by Scott Fenton, 7-Sep-2024.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On โง ๐ถ โ On) โ (๐ด โ ๐ต โ (๐ด +no ๐ถ) โ (๐ต +no ๐ถ))) | ||
Theorem | naddelim 8689 | Ordinal less-than is preserved by natural addition. (Contributed by Scott Fenton, 9-Sep-2024.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On โง ๐ถ โ On) โ (๐ด โ ๐ต โ (๐ด +no ๐ถ) โ (๐ต +no ๐ถ))) | ||
Theorem | naddel1 8690 | Ordinal less-than is not affected by natural addition. (Contributed by Scott Fenton, 9-Sep-2024.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On โง ๐ถ โ On) โ (๐ด โ ๐ต โ (๐ด +no ๐ถ) โ (๐ต +no ๐ถ))) | ||
Theorem | naddel2 8691 | Ordinal less-than is not affected by natural addition. (Contributed by Scott Fenton, 9-Sep-2024.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On โง ๐ถ โ On) โ (๐ด โ ๐ต โ (๐ถ +no ๐ด) โ (๐ถ +no ๐ต))) | ||
Theorem | naddss1 8692 | Ordinal less-than-or-equal is not affected by natural addition. (Contributed by Scott Fenton, 9-Sep-2024.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On โง ๐ถ โ On) โ (๐ด โ ๐ต โ (๐ด +no ๐ถ) โ (๐ต +no ๐ถ))) | ||
Theorem | naddss2 8693 | Ordinal less-than-or-equal is not affected by natural addition. (Contributed by Scott Fenton, 9-Sep-2024.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On โง ๐ถ โ On) โ (๐ด โ ๐ต โ (๐ถ +no ๐ด) โ (๐ถ +no ๐ต))) | ||
Theorem | naddword1 8694 | Weak-ordering principle for natural addition. (Contributed by Scott Fenton, 21-Jan-2025.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On) โ ๐ด โ (๐ด +no ๐ต)) | ||
Theorem | naddword2 8695 | Weak-ordering principle for natural addition. (Contributed by Scott Fenton, 15-Feb-2025.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On) โ ๐ด โ (๐ต +no ๐ด)) | ||
Theorem | naddunif 8696* | Uniformity theorem for natural addition. If ๐ด is the upper bound of ๐ and ๐ต is the upper bound of ๐, then (๐ด +no ๐ต) can be expressed in terms of ๐ and ๐. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jan-2025.) |
โข (๐ โ ๐ด โ On) & โข (๐ โ ๐ต โ On) & โข (๐ โ ๐ด = โฉ {๐ฅ โ On โฃ ๐ โ ๐ฅ}) & โข (๐ โ ๐ต = โฉ {๐ฆ โ On โฃ ๐ โ ๐ฆ}) โ โข (๐ โ (๐ด +no ๐ต) = โฉ {๐ง โ On โฃ (( +no โ (๐ ร {๐ต})) โช ( +no โ ({๐ด} ร ๐))) โ ๐ง}) | ||
Theorem | naddasslem1 8697* | Lemma for naddass 8699. Expand out the expression for natural addition of three arguments. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jan-2025.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On โง ๐ถ โ On) โ ((๐ด +no ๐ต) +no ๐ถ) = โฉ {๐ฅ โ On โฃ (โ๐ โ ๐ด ((๐ +no ๐ต) +no ๐ถ) โ ๐ฅ โง โ๐ โ ๐ต ((๐ด +no ๐) +no ๐ถ) โ ๐ฅ โง โ๐ โ ๐ถ ((๐ด +no ๐ต) +no ๐) โ ๐ฅ)}) | ||
Theorem | naddasslem2 8698* | Lemma for naddass 8699. Expand out the expression for natural addition of three arguments. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jan-2025.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On โง ๐ถ โ On) โ (๐ด +no (๐ต +no ๐ถ)) = โฉ {๐ฅ โ On โฃ (โ๐ โ ๐ด (๐ +no (๐ต +no ๐ถ)) โ ๐ฅ โง โ๐ โ ๐ต (๐ด +no (๐ +no ๐ถ)) โ ๐ฅ โง โ๐ โ ๐ถ (๐ด +no (๐ต +no ๐)) โ ๐ฅ)}) | ||
Theorem | naddass 8699 | Natural ordinal addition is associative. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jan-2025.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On โง ๐ถ โ On) โ ((๐ด +no ๐ต) +no ๐ถ) = (๐ด +no (๐ต +no ๐ถ))) | ||
Theorem | nadd32 8700 | Commutative/associative law that swaps the last two terms in a triple sum. (Contributed by Scott Fenton, 20-Jan-2025.) |
โข ((๐ด โ On โง ๐ต โ On โง ๐ถ โ On) โ ((๐ด +no ๐ต) +no ๐ถ) = ((๐ด +no ๐ถ) +no ๐ต)) |
< Previous Next > |
Copyright terms: Public domain | < Previous Next > |