Theorem nnarcl 8672

Description: Reverse closure law for addition of natural numbers. Exercise 1 of [TakeutiZaring] p. 62 and its converse. (Contributed by NM, 12-Dec-2004.)

Assertion

Ref	Expression
nnarcl	⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → ((𝐴 +o 𝐵) ∈ ω ↔ (𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω)))

Proof of Theorem nnarcl

Step	Hyp	Ref	Expression
1		oaword1 8608	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → 𝐴 ⊆ (𝐴 +o 𝐵))
2		eloni 6405	. . . . . . 7 ⊢ (𝐴 ∈ On → Ord 𝐴)
3		ordom 7913	. . . . . . 7 ⊢ Ord ω
4		ordtr2 6439	. . . . . . 7 ⊢ ((Ord 𝐴 ∧ Ord ω) → ((𝐴 ⊆ (𝐴 +o 𝐵) ∧ (𝐴 +o 𝐵) ∈ ω) → 𝐴 ∈ ω))
5	2, 3, 4	sylancl 585	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∈ On → ((𝐴 ⊆ (𝐴 +o 𝐵) ∧ (𝐴 +o 𝐵) ∈ ω) → 𝐴 ∈ ω))
6	5	expd 415	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ On → (𝐴 ⊆ (𝐴 +o 𝐵) → ((𝐴 +o 𝐵) ∈ ω → 𝐴 ∈ ω)))
7	6	adantr 480	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → (𝐴 ⊆ (𝐴 +o 𝐵) → ((𝐴 +o 𝐵) ∈ ω → 𝐴 ∈ ω)))
8	1, 7	mpd 15	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → ((𝐴 +o 𝐵) ∈ ω → 𝐴 ∈ ω))
9		oaword2 8609	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐴 ∈ On) → 𝐵 ⊆ (𝐴 +o 𝐵))
10	9	ancoms 458	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → 𝐵 ⊆ (𝐴 +o 𝐵))
11		eloni 6405	. . . . . . 7 ⊢ (𝐵 ∈ On → Ord 𝐵)
12		ordtr2 6439	. . . . . . 7 ⊢ ((Ord 𝐵 ∧ Ord ω) → ((𝐵 ⊆ (𝐴 +o 𝐵) ∧ (𝐴 +o 𝐵) ∈ ω) → 𝐵 ∈ ω))
13	11, 3, 12	sylancl 585	. . . . . 6 ⊢ (𝐵 ∈ On → ((𝐵 ⊆ (𝐴 +o 𝐵) ∧ (𝐴 +o 𝐵) ∈ ω) → 𝐵 ∈ ω))
14	13	expd 415	. . . . 5 ⊢ (𝐵 ∈ On → (𝐵 ⊆ (𝐴 +o 𝐵) → ((𝐴 +o 𝐵) ∈ ω → 𝐵 ∈ ω)))
15	14	adantl 481	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → (𝐵 ⊆ (𝐴 +o 𝐵) → ((𝐴 +o 𝐵) ∈ ω → 𝐵 ∈ ω)))
16	10, 15	mpd 15	. . 3 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → ((𝐴 +o 𝐵) ∈ ω → 𝐵 ∈ ω))
17	8, 16	jcad 512	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → ((𝐴 +o 𝐵) ∈ ω → (𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω)))
18		nnacl 8667	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 +o 𝐵) ∈ ω)
19	17, 18	impbid1 225	1 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → ((𝐴 +o 𝐵) ∈ ω ↔ (𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∈ wcel 2108   ⊆ wss 3976  Ord word 6394  Oncon0 6395  (class class class)co 7448  ωcom 7903   +_o coa 8519

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1793  ax-4 1807  ax-5 1909  ax-6 1967  ax-7 2007  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2141  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2711  ax-rep 5303  ax-sep 5317  ax-nul 5324  ax-pr 5447  ax-un 7770

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 847  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1540  df-fal 1550  df-ex 1778  df-nf 1782  df-sb 2065  df-mo 2543  df-eu 2572  df-clab 2718  df-cleq 2732  df-clel 2819  df-nfc 2895  df-ne 2947  df-ral 3068  df-rex 3077  df-reu 3389  df-rab 3444  df-v 3490  df-sbc 3805  df-csb 3922  df-dif 3979  df-un 3981  df-in 3983  df-ss 3993  df-pss 3996  df-nul 4353  df-if 4549  df-pw 4624  df-sn 4649  df-pr 4651  df-op 4655  df-uni 4932  df-iun 5017  df-br 5167  df-opab 5229  df-mpt 5250  df-tr 5284  df-id 5593  df-eprel 5599  df-po 5607  df-so 5608  df-fr 5652  df-we 5654  df-xp 5706  df-rel 5707  df-cnv 5708  df-co 5709  df-dm 5710  df-rn 5711  df-res 5712  df-ima 5713  df-pred 6332  df-ord 6398  df-on 6399  df-lim 6400  df-suc 6401  df-iota 6525  df-fun 6575  df-fn 6576  df-f 6577  df-f1 6578  df-fo 6579  df-f1o 6580  df-fv 6581  df-ov 7451  df-oprab 7452  df-mpo 7453  df-om 7904  df-2nd 8031  df-frecs 8322  df-wrecs 8353  df-recs 8427  df-rdg 8466  df-oadd 8526

This theorem is referenced by:  finxpreclem4  37360