MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  oen0 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem oen0 8582
Description: Ordinal exponentiation with a nonzero base is nonzero. Proposition 8.32 of [TakeutiZaring] p. 67. (Contributed by NM, 4-Jan-2005.)
Assertion
Ref Expression
oen0 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐ต))

Proof of Theorem oen0
Dummy variables ๐‘ฅ ๐‘ฆ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 7412 . . . . . 6 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) = (๐ด โ†‘o โˆ…))
21eleq2d 2820 . . . . 5 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ (โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โ†” โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o โˆ…)))
3 oveq2 7412 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) = (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ))
43eleq2d 2820 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โ†” โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ)))
5 oveq2 7412 . . . . . 6 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) = (๐ด โ†‘o suc ๐‘ฆ))
65eleq2d 2820 . . . . 5 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ (โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โ†” โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o suc ๐‘ฆ)))
7 oveq2 7412 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐ต โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) = (๐ด โ†‘o ๐ต))
87eleq2d 2820 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐ต โ†’ (โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โ†” โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐ต)))
9 0lt1o 8499 . . . . . . 7 โˆ… โˆˆ 1o
10 oe0 8517 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ On โ†’ (๐ด โ†‘o โˆ…) = 1o)
119, 10eleqtrrid 2841 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ On โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o โˆ…))
1211adantr 482 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ On โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o โˆ…))
13 oecl 8532 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โˆˆ On)
14 omordi 8562 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โˆˆ On) โˆง โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ)) โ†’ (โˆ… โˆˆ ๐ด โ†’ ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) ยทo โˆ…) โˆˆ ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) ยทo ๐ด)))
15 om0 8512 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โˆˆ On โ†’ ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) ยทo โˆ…) = โˆ…)
1615eleq1d 2819 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โˆˆ On โ†’ (((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) ยทo โˆ…) โˆˆ ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) ยทo ๐ด) โ†” โˆ… โˆˆ ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) ยทo ๐ด)))
1716ad2antlr 726 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โˆˆ On) โˆง โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ)) โ†’ (((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) ยทo โˆ…) โˆˆ ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) ยทo ๐ด) โ†” โˆ… โˆˆ ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) ยทo ๐ด)))
1814, 17sylibd 238 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โˆˆ On) โˆง โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ)) โ†’ (โˆ… โˆˆ ๐ด โ†’ โˆ… โˆˆ ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) ยทo ๐ด)))
1913, 18syldanl 603 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โˆง โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ)) โ†’ (โˆ… โˆˆ ๐ด โ†’ โˆ… โˆˆ ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) ยทo ๐ด)))
20 oesuc 8522 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โ†’ (๐ด โ†‘o suc ๐‘ฆ) = ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) ยทo ๐ด))
2120eleq2d 2820 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โ†’ (โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o suc ๐‘ฆ) โ†” โˆ… โˆˆ ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) ยทo ๐ด)))
2221adantr 482 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โˆง โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ)) โ†’ (โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o suc ๐‘ฆ) โ†” โˆ… โˆˆ ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) ยทo ๐ด)))
2319, 22sylibrd 259 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โˆง โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ)) โ†’ (โˆ… โˆˆ ๐ด โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o suc ๐‘ฆ)))
2423exp31 421 . . . . . . . 8 (๐ด โˆˆ On โ†’ (๐‘ฆ โˆˆ On โ†’ (โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โ†’ (โˆ… โˆˆ ๐ด โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o suc ๐‘ฆ)))))
2524com12 32 . . . . . . 7 (๐‘ฆ โˆˆ On โ†’ (๐ด โˆˆ On โ†’ (โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โ†’ (โˆ… โˆˆ ๐ด โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o suc ๐‘ฆ)))))
2625com34 91 . . . . . 6 (๐‘ฆ โˆˆ On โ†’ (๐ด โˆˆ On โ†’ (โˆ… โˆˆ ๐ด โ†’ (โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o suc ๐‘ฆ)))))
2726impd 412 . . . . 5 (๐‘ฆ โˆˆ On โ†’ ((๐ด โˆˆ On โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ (โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o suc ๐‘ฆ))))
28 0ellim 6424 . . . . . . . . . . . 12 (Lim ๐‘ฅ โ†’ โˆ… โˆˆ ๐‘ฅ)
29 eqimss2 4040 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ด โ†‘o โˆ…) = 1o โ†’ 1o โŠ† (๐ด โ†‘o โˆ…))
3010, 29syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (๐ด โˆˆ On โ†’ 1o โŠ† (๐ด โ†‘o โˆ…))
31 oveq2 7412 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐‘ฆ = โˆ… โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) = (๐ด โ†‘o โˆ…))
3231sseq2d 4013 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ฆ = โˆ… โ†’ (1o โŠ† (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โ†” 1o โŠ† (๐ด โ†‘o โˆ…)))
3332rspcev 3612 . . . . . . . . . . . 12 ((โˆ… โˆˆ ๐‘ฅ โˆง 1o โŠ† (๐ด โ†‘o โˆ…)) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ 1o โŠ† (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ))
3428, 30, 33syl2an 597 . . . . . . . . . . 11 ((Lim ๐‘ฅ โˆง ๐ด โˆˆ On) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ 1o โŠ† (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ))
35 ssiun 5048 . . . . . . . . . . 11 (โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ 1o โŠ† (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โ†’ 1o โŠ† โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ))
3634, 35syl 17 . . . . . . . . . 10 ((Lim ๐‘ฅ โˆง ๐ด โˆˆ On) โ†’ 1o โŠ† โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ))
3736adantrr 716 . . . . . . . . 9 ((Lim ๐‘ฅ โˆง (๐ด โˆˆ On โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด)) โ†’ 1o โŠ† โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ))
38 vex 3479 . . . . . . . . . . . 12 ๐‘ฅ โˆˆ V
39 oelim 8529 . . . . . . . . . . . 12 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐‘ฅ โˆˆ V โˆง Lim ๐‘ฅ)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) = โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ))
4038, 39mpanlr1 705 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ On โˆง Lim ๐‘ฅ) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) = โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ))
4140anasss 468 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ On โˆง (Lim ๐‘ฅ โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด)) โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) = โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ))
4241an12s 648 . . . . . . . . 9 ((Lim ๐‘ฅ โˆง (๐ด โˆˆ On โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด)) โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) = โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ))
4337, 42sseqtrrd 4022 . . . . . . . 8 ((Lim ๐‘ฅ โˆง (๐ด โˆˆ On โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด)) โ†’ 1o โŠ† (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ))
44 limelon 6425 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ฅ โˆˆ V โˆง Lim ๐‘ฅ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ On)
4538, 44mpan 689 . . . . . . . . . . 11 (Lim ๐‘ฅ โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ On)
46 oecl 8532 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘ฅ โˆˆ On) โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โˆˆ On)
4746ancoms 460 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ฅ โˆˆ On โˆง ๐ด โˆˆ On) โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โˆˆ On)
4845, 47sylan 581 . . . . . . . . . 10 ((Lim ๐‘ฅ โˆง ๐ด โˆˆ On) โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โˆˆ On)
49 eloni 6371 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โˆˆ On โ†’ Ord (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ))
50 ordgt0ge1 8488 . . . . . . . . . 10 (Ord (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โ†’ (โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โ†” 1o โŠ† (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ)))
5148, 49, 503syl 18 . . . . . . . . 9 ((Lim ๐‘ฅ โˆง ๐ด โˆˆ On) โ†’ (โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โ†” 1o โŠ† (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ)))
5251adantrr 716 . . . . . . . 8 ((Lim ๐‘ฅ โˆง (๐ด โˆˆ On โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด)) โ†’ (โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โ†” 1o โŠ† (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ)))
5343, 52mpbird 257 . . . . . . 7 ((Lim ๐‘ฅ โˆง (๐ด โˆˆ On โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด)) โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ))
5453ex 414 . . . . . 6 (Lim ๐‘ฅ โ†’ ((๐ด โˆˆ On โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ)))
5554a1dd 50 . . . . 5 (Lim ๐‘ฅ โ†’ ((๐ด โˆˆ On โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ (โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ))))
562, 4, 6, 8, 12, 27, 55tfinds3 7849 . . . 4 (๐ต โˆˆ On โ†’ ((๐ด โˆˆ On โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐ต)))
5756expd 417 . . 3 (๐ต โˆˆ On โ†’ (๐ด โˆˆ On โ†’ (โˆ… โˆˆ ๐ด โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐ต))))
5857com12 32 . 2 (๐ด โˆˆ On โ†’ (๐ต โˆˆ On โ†’ (โˆ… โˆˆ ๐ด โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐ต))))
5958imp31 419 1 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐ต))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 397   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107  โˆ€wral 3062  โˆƒwrex 3071  Vcvv 3475   โŠ† wss 3947  โˆ…c0 4321  โˆช ciun 4996  Ord word 6360  Oncon0 6361  Lim wlim 6362  suc csuc 6363  (class class class)co 7404  1oc1o 8454   ยทo comu 8459   โ†‘o coe 8460
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 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pr 5426  ax-un 7720
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 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-om 7851  df-2nd 7971  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-rdg 8405  df-1o 8461  df-oadd 8465  df-omul 8466  df-oexp 8467
This theorem is referenced by:  oeordi  8583  oeordsuc  8590  oeoelem  8594  oelimcl  8596  oeeui  8598  cantnflt  9663  cnfcom  9691  infxpenc  10009  infxpenc2  10013  onexoegt  41926  cantnftermord  42003  oacl2g  42013  onmcl  42014  omabs2  42015  omcl2  42016  ofoaf  42038  ofoafo  42039
  Copyright terms: Public domain W3C validator