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

Theorem oen0 8592
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 7420 . . . . . 6 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) = (๐ด โ†‘o โˆ…))
21eleq2d 2818 . . . . 5 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ (โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โ†” โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o โˆ…)))
3 oveq2 7420 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) = (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ))
43eleq2d 2818 . . . . 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 7420 . . . . . 6 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) = (๐ด โ†‘o suc ๐‘ฆ))
65eleq2d 2818 . . . . 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 7420 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐ต โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) = (๐ด โ†‘o ๐ต))
87eleq2d 2818 . . . . 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 8510 . . . . . . 7 โˆ… โˆˆ 1o
10 oe0 8528 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ On โ†’ (๐ด โ†‘o โˆ…) = 1o)
119, 10eleqtrrid 2839 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ On โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o โˆ…))
1211adantr 480 . . . . 5 ((๐ด โˆˆ On โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o โˆ…))
13 oecl 8543 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โˆˆ On)
14 omordi 8572 . . . . . . . . . . . 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 8523 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โˆˆ On โ†’ ((๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) ยทo โˆ…) = โˆ…)
1615eleq1d 2817 . . . . . . . . . . . . 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 724 . . . . . . . . . . . 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 601 . . . . . . . . . 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 8533 . . . . . . . . . . . 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 2818 . . . . . . . . . . 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 480 . . . . . . . . . 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 419 . . . . . . . 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 410 . . . . 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 6427 . . . . . . . . . . . 12 (Lim ๐‘ฅ โ†’ โˆ… โˆˆ ๐‘ฅ)
29 eqimss2 4041 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ด โ†‘o โˆ…) = 1o โ†’ 1o โІ (๐ด โ†‘o โˆ…))
3010, 29syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (๐ด โˆˆ On โ†’ 1o โІ (๐ด โ†‘o โˆ…))
31 oveq2 7420 . . . . . . . . . . . . . 14 (๐‘ฆ = โˆ… โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) = (๐ด โ†‘o โˆ…))
3231sseq2d 4014 . . . . . . . . . . . . 13 (๐‘ฆ = โˆ… โ†’ (1o โІ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โ†” 1o โІ (๐ด โ†‘o โˆ…)))
3332rspcev 3612 . . . . . . . . . . . 12 ((โˆ… โˆˆ ๐‘ฅ โˆง 1o โІ (๐ด โ†‘o โˆ…)) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ 1o โІ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ))
3428, 30, 33syl2an 595 . . . . . . . . . . 11 ((Lim ๐‘ฅ โˆง ๐ด โˆˆ On) โ†’ โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ 1o โІ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ))
35 ssiun 5049 . . . . . . . . . . 11 (โˆƒ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ 1o โІ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ) โ†’ 1o โІ 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 โІ โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ))
3736adantrr 714 . . . . . . . . 9 ((Lim ๐‘ฅ โˆง (๐ด โˆˆ On โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด)) โ†’ 1o โІ โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด โ†‘o ๐‘ฆ))
38 vex 3477 . . . . . . . . . . . 12 ๐‘ฅ โˆˆ V
39 oelim 8540 . . . . . . . . . . . 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 703 . . . . . . . . . . 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 466 . . . . . . . . . 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 646 . . . . . . . . 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 4023 . . . . . . . 8 ((Lim ๐‘ฅ โˆง (๐ด โˆˆ On โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด)) โ†’ 1o โІ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ))
44 limelon 6428 . . . . . . . . . . . 12 ((๐‘ฅ โˆˆ V โˆง Lim ๐‘ฅ) โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ On)
4538, 44mpan 687 . . . . . . . . . . 11 (Lim ๐‘ฅ โ†’ ๐‘ฅ โˆˆ On)
46 oecl 8543 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘ฅ โˆˆ On) โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โˆˆ On)
4746ancoms 458 . . . . . . . . . . 11 ((๐‘ฅ โˆˆ On โˆง ๐ด โˆˆ On) โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โˆˆ On)
4845, 47sylan 579 . . . . . . . . . 10 ((Lim ๐‘ฅ โˆง ๐ด โˆˆ On) โ†’ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โˆˆ On)
49 eloni 6374 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โˆˆ On โ†’ Ord (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ))
50 ordgt0ge1 8499 . . . . . . . . . 10 (Ord (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โ†’ (โˆ… โˆˆ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ) โ†” 1o โІ (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 โІ (๐ด โ†‘o ๐‘ฅ)))
5251adantrr 714 . . . . . . . 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 โІ (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 412 . . . . . 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 7858 . . . 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 415 . . 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 417 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 395   = wceq 1540   โˆˆ wcel 2105  โˆ€wral 3060  โˆƒwrex 3069  Vcvv 3473   โІ wss 3948  โˆ…c0 4322  โˆช ciun 4997  Ord word 6363  Oncon0 6364  Lim wlim 6365  suc csuc 6366  (class class class)co 7412  1oc1o 8465   ยทo comu 8470   โ†‘o coe 8471
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1912  ax-6 1970  ax-7 2010  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2136  ax-11 2153  ax-12 2170  ax-ext 2702  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pr 5427  ax-un 7729
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2067  df-mo 2533  df-eu 2562  df-clab 2709  df-cleq 2723  df-clel 2809  df-nfc 2884  df-ne 2940  df-ral 3061  df-rex 3070  df-reu 3376  df-rab 3432  df-v 3475  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-ov 7415  df-oprab 7416  df-mpo 7417  df-om 7860  df-2nd 7980  df-frecs 8272  df-wrecs 8303  df-recs 8377  df-rdg 8416  df-1o 8472  df-oadd 8476  df-omul 8477  df-oexp 8478
This theorem is referenced by:  oeordi  8593  oeordsuc  8600  oeoelem  8604  oelimcl  8606  oeeui  8608  cantnflt  9673  cnfcom  9701  infxpenc  10019  infxpenc2  10023  onexoegt  42455  cantnftermord  42532  oacl2g  42542  onmcl  42543  omabs2  42544  omcl2  42545  ofoaf  42567  ofoafo  42568
  Copyright terms: Public domain W3C validator