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

Theorem oacl 8551
Description: Closure law for ordinal addition. Proposition 8.2 of [TakeutiZaring] p. 57. Remark 2.8 of [Schloeder] p. 5. (Contributed by NM, 5-May-1995.)
Assertion
Ref Expression
oacl ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → (𝐴 +o 𝐵) ∈ On)

Proof of Theorem oacl
Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 7432 . . . 4 (𝑥 = ∅ → (𝐴 +o 𝑥) = (𝐴 +o ∅))
21eleq1d 2845 . . 3 (𝑥 = ∅ → ((𝐴 +o 𝑥) ∈ On ↔ (𝐴 +o ∅) ∈ On))
3 oveq2 7432 . . . 4 (𝑥 = 𝑦 → (𝐴 +o 𝑥) = (𝐴 +o 𝑦))
43eleq1d 2845 . . 3 (𝑥 = 𝑦 → ((𝐴 +o 𝑥) ∈ On ↔ (𝐴 +o 𝑦) ∈ On))
5 oveq2 7432 . . . 4 (𝑥 = suc 𝑦 → (𝐴 +o 𝑥) = (𝐴 +o suc 𝑦))
65eleq1d 2845 . . 3 (𝑥 = suc 𝑦 → ((𝐴 +o 𝑥) ∈ On ↔ (𝐴 +o suc 𝑦) ∈ On))
7 oveq2 7432 . . . 4 (𝑥 = 𝐵 → (𝐴 +o 𝑥) = (𝐴 +o 𝐵))
87eleq1d 2845 . . 3 (𝑥 = 𝐵 → ((𝐴 +o 𝑥) ∈ On ↔ (𝐴 +o 𝐵) ∈ On))
9 oa0 8532 . . . . 5 (𝐴 ∈ On → (𝐴 +o ∅) = 𝐴)
109eleq1d 2845 . . . 4 (𝐴 ∈ On → ((𝐴 +o ∅) ∈ On ↔ 𝐴 ∈ On))
1110ibir 271 . . 3 (𝐴 ∈ On → (𝐴 +o ∅) ∈ On)
12 onsuc 7828 . . . . 5 ((𝐴 +o 𝑦) ∈ On → suc (𝐴 +o 𝑦) ∈ On)
13 oasuc 8540 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ On ∧ 𝑦 ∈ On) → (𝐴 +o suc 𝑦) = suc (𝐴 +o 𝑦))
1413eleq1d 2845 . . . . 5 ((𝐴 ∈ On ∧ 𝑦 ∈ On) → ((𝐴 +o suc 𝑦) ∈ On ↔ suc (𝐴 +o 𝑦) ∈ On))
1512, 14imbitrrid 249 . . . 4 ((𝐴 ∈ On ∧ 𝑦 ∈ On) → ((𝐴 +o 𝑦) ∈ On → (𝐴 +o suc 𝑦) ∈ On))
1615expcom 419 . . 3 (𝑦 ∈ On → (𝐴 ∈ On → ((𝐴 +o 𝑦) ∈ On → (𝐴 +o suc 𝑦) ∈ On)))
17 vex 3454 . . . . . 6 𝑥 ∈ V
18 iunon 8355 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ V ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝐴 +o 𝑦) ∈ On) → ∪ 𝑦 ∈ 𝑥 (𝐴 +o 𝑦) ∈ On)
1917, 18mpan 703 . . . . 5 (∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝐴 +o 𝑦) ∈ On → ∪ 𝑦 ∈ 𝑥 (𝐴 +o 𝑦) ∈ On)
20 oalim 8548 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ On ∧ (𝑥 ∈ V ∧ Lim 𝑥)) → (𝐴 +o 𝑥) = ∪ 𝑦 ∈ 𝑥 (𝐴 +o 𝑦))
2117, 20mpanr1 716 . . . . . 6 ((𝐴 ∈ On ∧ Lim 𝑥) → (𝐴 +o 𝑥) = ∪ 𝑦 ∈ 𝑥 (𝐴 +o 𝑦))
2221eleq1d 2845 . . . . 5 ((𝐴 ∈ On ∧ Lim 𝑥) → ((𝐴 +o 𝑥) ∈ On ↔ ∪ 𝑦 ∈ 𝑥 (𝐴 +o 𝑦) ∈ On))
2319, 22imbitrrid 249 . . . 4 ((𝐴 ∈ On ∧ Lim 𝑥) → (∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝐴 +o 𝑦) ∈ On → (𝐴 +o 𝑥) ∈ On))
2423expcom 419 . . 3 (Lim 𝑥 → (𝐴 ∈ On → (∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝐴 +o 𝑦) ∈ On → (𝐴 +o 𝑥) ∈ On)))
252, 4, 6, 8, 11, 16, 24tfinds3 7880 . 2 (𝐵 ∈ On → (𝐴 ∈ On → (𝐴 +o 𝐵) ∈ On))
2625impcom 413 1 ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → (𝐴 +o 𝐵) ∈ On)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1569   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  Vcvv 3450  ∅c0 4277  ∪ ciun 4950  Oncon0 6365  Lim wlim 6366  suc csuc 6367  (class class class)co 7424   +o coa 8481
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pr 5391  ax-un 7755
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3848  df-ss 3897  df-pss 4013  df-dif 4046  df-in 4090  df-un 4150  df-nul 4278  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  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 6307  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6497  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-ov 7427  df-oprab 7428  df-mpo 7429  df-om 7882  df-2nd 8006  df-frecs 8307  df-wrecs 8338  df-recs 8387  df-rdg 8426  df-oadd 8488
This theorem is used by:  omcl  8552  oaord  8563  oacan  8564  oaword  8565  oawordri  8566  oawordeulem  8570  oalimcl  8576  oaass  8577  oaf1o  8579  odi  8595  omopth2  8600  oeoalem  8613  oeoa  8614  oancom  9659  cantnfvalf  9673  dfac12lem2  10230  djunum  10281  wunex3  10833  omeueq  35773  jf1  35961  rdgeqoa  38430  oaomoecl  44417  oawordex2  44465  omabs2  44471  tfsconcatlem  44475  tfsconcatun  44476  tfsconcatfv2  44479  tfsconcatfv  44480  tfsconcatrn  44481  tfsconcatb0  44483  tfsconcatrev  44487  ofoafg  44493  oaun3lem1  44513  oaun3lem2  44514  oaun3lem3  44515  oaun3lem4  44516  oadif1  44519  oaun2  44520  oaun3  44521  naddgeoa  44533  naddwordnexlem3  44538  oawordex3  44539  naddwordnexlem4  44540  oa1cl  44585
  Copyright terms: Public domain W3C validator