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

Theorem oemapwe 9638
Description: The lexicographic order on a function space of ordinals gives a well-ordering with order type equal to the ordinal exponential. This provides an alternate definition of the ordinal exponential. (Contributed by Mario Carneiro, 28-May-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
cantnfs.s 𝑆 = dom (𝐴 CNF 𝐵)
cantnfs.a (𝜑𝐴 ∈ On)
cantnfs.b (𝜑𝐵 ∈ On)
oemapval.t 𝑇 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐵 ((𝑥𝑧) ∈ (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐵 (𝑧𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))}
Assertion
Ref Expression
oemapwe (𝜑 → (𝑇 We 𝑆 ∧ dom OrdIso(𝑇, 𝑆) = (𝐴o 𝐵)))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑤,𝑦,𝑧,𝐵   𝑤,𝐴,𝑥,𝑦,𝑧   𝑥,𝑆,𝑦,𝑧   𝜑,𝑥,𝑦,𝑧
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑤)   𝑆(𝑤)   𝑇(𝑥,𝑦,𝑧,𝑤)

Proof of Theorem oemapwe
StepHypRef Expression
1 cantnfs.a . . . . 5 (𝜑𝐴 ∈ On)
2 cantnfs.b . . . . 5 (𝜑𝐵 ∈ On)
3 oecl 8487 . . . . 5 ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → (𝐴o 𝐵) ∈ On)
41, 2, 3syl2anc 585 . . . 4 (𝜑 → (𝐴o 𝐵) ∈ On)
5 eloni 6331 . . . 4 ((𝐴o 𝐵) ∈ On → Ord (𝐴o 𝐵))
6 ordwe 6334 . . . 4 (Ord (𝐴o 𝐵) → E We (𝐴o 𝐵))
74, 5, 63syl 18 . . 3 (𝜑 → E We (𝐴o 𝐵))
8 cantnfs.s . . . . 5 𝑆 = dom (𝐴 CNF 𝐵)
9 oemapval.t . . . . 5 𝑇 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧𝐵 ((𝑥𝑧) ∈ (𝑦𝑧) ∧ ∀𝑤𝐵 (𝑧𝑤 → (𝑥𝑤) = (𝑦𝑤)))}
108, 1, 2, 9cantnf 9637 . . . 4 (𝜑 → (𝐴 CNF 𝐵) Isom 𝑇, E (𝑆, (𝐴o 𝐵)))
11 isowe 7298 . . . 4 ((𝐴 CNF 𝐵) Isom 𝑇, E (𝑆, (𝐴o 𝐵)) → (𝑇 We 𝑆 ↔ E We (𝐴o 𝐵)))
1210, 11syl 17 . . 3 (𝜑 → (𝑇 We 𝑆 ↔ E We (𝐴o 𝐵)))
137, 12mpbird 257 . 2 (𝜑𝑇 We 𝑆)
144, 5syl 17 . . . . 5 (𝜑 → Ord (𝐴o 𝐵))
15 isocnv 7279 . . . . . 6 ((𝐴 CNF 𝐵) Isom 𝑇, E (𝑆, (𝐴o 𝐵)) → (𝐴 CNF 𝐵) Isom E , 𝑇 ((𝐴o 𝐵), 𝑆))
1610, 15syl 17 . . . . 5 (𝜑(𝐴 CNF 𝐵) Isom E , 𝑇 ((𝐴o 𝐵), 𝑆))
17 ovex 7394 . . . . . . . . 9 (𝐴 CNF 𝐵) ∈ V
1817dmex 7852 . . . . . . . 8 dom (𝐴 CNF 𝐵) ∈ V
198, 18eqeltri 2830 . . . . . . 7 𝑆 ∈ V
20 exse 5600 . . . . . . 7 (𝑆 ∈ V → 𝑇 Se 𝑆)
2119, 20ax-mp 5 . . . . . 6 𝑇 Se 𝑆
22 eqid 2733 . . . . . . 7 OrdIso(𝑇, 𝑆) = OrdIso(𝑇, 𝑆)
2322oieu 9483 . . . . . 6 ((𝑇 We 𝑆𝑇 Se 𝑆) → ((Ord (𝐴o 𝐵) ∧ (𝐴 CNF 𝐵) Isom E , 𝑇 ((𝐴o 𝐵), 𝑆)) ↔ ((𝐴o 𝐵) = dom OrdIso(𝑇, 𝑆) ∧ (𝐴 CNF 𝐵) = OrdIso(𝑇, 𝑆))))
2413, 21, 23sylancl 587 . . . . 5 (𝜑 → ((Ord (𝐴o 𝐵) ∧ (𝐴 CNF 𝐵) Isom E , 𝑇 ((𝐴o 𝐵), 𝑆)) ↔ ((𝐴o 𝐵) = dom OrdIso(𝑇, 𝑆) ∧ (𝐴 CNF 𝐵) = OrdIso(𝑇, 𝑆))))
2514, 16, 24mpbi2and 711 . . . 4 (𝜑 → ((𝐴o 𝐵) = dom OrdIso(𝑇, 𝑆) ∧ (𝐴 CNF 𝐵) = OrdIso(𝑇, 𝑆)))
2625simpld 496 . . 3 (𝜑 → (𝐴o 𝐵) = dom OrdIso(𝑇, 𝑆))
2726eqcomd 2739 . 2 (𝜑 → dom OrdIso(𝑇, 𝑆) = (𝐴o 𝐵))
2813, 27jca 513 1 (𝜑 → (𝑇 We 𝑆 ∧ dom OrdIso(𝑇, 𝑆) = (𝐴o 𝐵)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 397   = wceq 1542  wcel 2107  wral 3061  wrex 3070  Vcvv 3447  {copab 5171   E cep 5540   Se wse 5590   We wwe 5591  ccnv 5636  dom cdm 5637  Ord word 6320  Oncon0 6321  cfv 6500   Isom wiso 6501  (class class class)co 7361  o coe 8415  OrdIsocoi 9453   CNF ccnf 9605
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5246  ax-sep 5260  ax-nul 5267  ax-pow 5324  ax-pr 5388  ax-un 7676
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3407  df-v 3449  df-sbc 3744  df-csb 3860  df-dif 3917  df-un 3919  df-in 3921  df-ss 3931  df-pss 3933  df-nul 4287  df-if 4491  df-pw 4566  df-sn 4591  df-pr 4593  df-op 4597  df-uni 4870  df-int 4912  df-iun 4960  df-br 5110  df-opab 5172  df-mpt 5193  df-tr 5227  df-id 5535  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5592  df-se 5593  df-we 5594  df-xp 5643  df-rel 5644  df-cnv 5645  df-co 5646  df-dm 5647  df-rn 5648  df-res 5649  df-ima 5650  df-pred 6257  df-ord 6324  df-on 6325  df-lim 6326  df-suc 6327  df-iota 6452  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-isom 6509  df-riota 7317  df-ov 7364  df-oprab 7365  df-mpo 7366  df-om 7807  df-1st 7925  df-2nd 7926  df-supp 8097  df-frecs 8216  df-wrecs 8247  df-recs 8321  df-rdg 8360  df-seqom 8398  df-1o 8416  df-2o 8417  df-oadd 8420  df-omul 8421  df-oexp 8422  df-er 8654  df-map 8773  df-en 8890  df-dom 8891  df-sdom 8892  df-fin 8893  df-fsupp 9312  df-oi 9454  df-cnf 9606
This theorem is referenced by:  cantnffval2  9639  wemapwe  9641
  Copyright terms: Public domain W3C validator