Theorem oemapwe 9654

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	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ On)
cantnfs.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ On)
oemapval.t	⊢ 𝑇 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧 ∈ 𝐵 ((𝑥‘𝑧) ∈ (𝑦‘𝑧) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐵 (𝑧 ∈ 𝑤 → (𝑥‘𝑤) = (𝑦‘𝑤)))}

Assertion

Ref	Expression
oemapwe	⊢ (𝜑 → (𝑇 We 𝑆 ∧ dom OrdIso(𝑇, 𝑆) = (𝐴 ↑o 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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cantnfs.a	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ On)
2		cantnfs.b	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ On)
3		oecl 8504	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) → (𝐴 ↑o 𝐵) ∈ On)
4	1, 2, 3	syl2anc 584	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ↑o 𝐵) ∈ On)
5		eloni 6345	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ↑o 𝐵) ∈ On → Ord (𝐴 ↑o 𝐵))
6		ordwe 6348	. . . 4 ⊢ (Ord (𝐴 ↑o 𝐵) → E We (𝐴 ↑o 𝐵))
7	4, 5, 6	3syl 18	. . 3 ⊢ (𝜑 → E We (𝐴 ↑o 𝐵))
8		cantnfs.s	. . . . 5 ⊢ 𝑆 = dom (𝐴 CNF 𝐵)
9		oemapval.t	. . . . 5 ⊢ 𝑇 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ ∃𝑧 ∈ 𝐵 ((𝑥‘𝑧) ∈ (𝑦‘𝑧) ∧ ∀𝑤 ∈ 𝐵 (𝑧 ∈ 𝑤 → (𝑥‘𝑤) = (𝑦‘𝑤)))}
10	8, 1, 2, 9	cantnf 9653	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 CNF 𝐵) Isom 𝑇, E (𝑆, (𝐴 ↑o 𝐵)))
11		isowe 7327	. . . 4 ⊢ ((𝐴 CNF 𝐵) Isom 𝑇, E (𝑆, (𝐴 ↑o 𝐵)) → (𝑇 We 𝑆 ↔ E We (𝐴 ↑o 𝐵)))
12	10, 11	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑇 We 𝑆 ↔ E We (𝐴 ↑o 𝐵)))
13	7, 12	mpbird 257	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑇 We 𝑆)
14	4, 5	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → Ord (𝐴 ↑o 𝐵))
15		isocnv 7308	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 CNF 𝐵) Isom 𝑇, E (𝑆, (𝐴 ↑o 𝐵)) → ◡(𝐴 CNF 𝐵) Isom E , 𝑇 ((𝐴 ↑o 𝐵), 𝑆))
16	10, 15	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ◡(𝐴 CNF 𝐵) Isom E , 𝑇 ((𝐴 ↑o 𝐵), 𝑆))
17		ovex 7423	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐴 CNF 𝐵) ∈ V
18	17	dmex 7888	. . . . . . . 8 ⊢ dom (𝐴 CNF 𝐵) ∈ V
19	8, 18	eqeltri 2825	. . . . . . 7 ⊢ 𝑆 ∈ V
20		exse 5601	. . . . . . 7 ⊢ (𝑆 ∈ V → 𝑇 Se 𝑆)
21	19, 20	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ 𝑇 Se 𝑆
22		eqid 2730	. . . . . . 7 ⊢ OrdIso(𝑇, 𝑆) = OrdIso(𝑇, 𝑆)
23	22	oieu 9499	. . . . . 6 ⊢ ((𝑇 We 𝑆 ∧ 𝑇 Se 𝑆) → ((Ord (𝐴 ↑o 𝐵) ∧ ◡(𝐴 CNF 𝐵) Isom E , 𝑇 ((𝐴 ↑o 𝐵), 𝑆)) ↔ ((𝐴 ↑o 𝐵) = dom OrdIso(𝑇, 𝑆) ∧ ◡(𝐴 CNF 𝐵) = OrdIso(𝑇, 𝑆))))
24	13, 21, 23	sylancl 586	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((Ord (𝐴 ↑o 𝐵) ∧ ◡(𝐴 CNF 𝐵) Isom E , 𝑇 ((𝐴 ↑o 𝐵), 𝑆)) ↔ ((𝐴 ↑o 𝐵) = dom OrdIso(𝑇, 𝑆) ∧ ◡(𝐴 CNF 𝐵) = OrdIso(𝑇, 𝑆))))
25	14, 16, 24	mpbi2and 712	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 ↑o 𝐵) = dom OrdIso(𝑇, 𝑆) ∧ ◡(𝐴 CNF 𝐵) = OrdIso(𝑇, 𝑆)))
26	25	simpld 494	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ↑o 𝐵) = dom OrdIso(𝑇, 𝑆))
27	26	eqcomd 2736	. 2 ⊢ (𝜑 → dom OrdIso(𝑇, 𝑆) = (𝐴 ↑o 𝐵))
28	13, 27	jca 511	1 ⊢ (𝜑 → (𝑇 We 𝑆 ∧ dom OrdIso(𝑇, 𝑆) = (𝐴 ↑o 𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∀wral 3045  ∃wrex 3054  Vcvv 3450  {copab 5172   E cep 5540   Se wse 5592   We wwe 5593  ^◡ccnv 5640  dom cdm 5641  Ord word 6334  Oncon0 6335  ‘cfv 6514   Isom wiso 6515  (class class class)co 7390   ↑_o coe 8436  OrdIsocoi 9469   CNF ccnf 9621

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2702  ax-rep 5237  ax-sep 5254  ax-nul 5264  ax-pow 5323  ax-pr 5390  ax-un 7714

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2709  df-cleq 2722  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2927  df-ral 3046  df-rex 3055  df-rmo 3356  df-reu 3357  df-rab 3409  df-v 3452  df-sbc 3757  df-csb 3866  df-dif 3920  df-un 3922  df-in 3924  df-ss 3934  df-pss 3937  df-nul 4300  df-if 4492  df-pw 4568  df-sn 4593  df-pr 4595  df-op 4599  df-uni 4875  df-int 4914  df-iun 4960  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5536  df-eprel 5541  df-po 5549  df-so 5550  df-fr 5594  df-se 5595  df-we 5596  df-xp 5647  df-rel 5648  df-cnv 5649  df-co 5650  df-dm 5651  df-rn 5652  df-res 5653  df-ima 5654  df-pred 6277  df-ord 6338  df-on 6339  df-lim 6340  df-suc 6341  df-iota 6467  df-fun 6516  df-fn 6517  df-f 6518  df-f1 6519  df-fo 6520  df-f1o 6521  df-fv 6522  df-isom 6523  df-riota 7347  df-ov 7393  df-oprab 7394  df-mpo 7395  df-om 7846  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-supp 8143  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8381  df-seqom 8419  df-1o 8437  df-2o 8438  df-oadd 8441  df-omul 8442  df-oexp 8443  df-er 8674  df-map 8804  df-en 8922  df-dom 8923  df-sdom 8924  df-fin 8925  df-fsupp 9320  df-oi 9470  df-cnf 9622

This theorem is referenced by:  cantnffval2  9655  wemapwe  9657