Theorem oenord1ex 43297

Description: When ordinals two and three are both raised to the power of omega, ordering of the powers is not equivalent to the ordering of the bases. Remark 3.26 of [Schloeder] p. 11. (Contributed by RP, 30-Jan-2025.)

Assertion

Ref	Expression
oenord1ex	⊢ ¬ (2o ∈ 3o ↔ (2o ↑o ω) ∈ (3o ↑o ω))

Proof of Theorem oenord1ex

Step	Hyp	Ref	Expression
1		2oex 8422	. . . . 5 ⊢ 2o ∈ V
2	1	tpid3 4733	. . . 4 ⊢ 2o ∈ {∅, 1o, 2o}
3		df3o2 43295	. . . 4 ⊢ 3o = {∅, 1o, 2o}
4	2, 3	eleqtrri 2827	. . 3 ⊢ 2o ∈ 3o
5		ordom 7832	. . . 4 ⊢ Ord ω
6		ordirr 6338	. . . . 5 ⊢ (Ord ω → ¬ ω ∈ ω)
7		2onn 8583	. . . . . . 7 ⊢ 2o ∈ ω
8		1oex 8421	. . . . . . . . 9 ⊢ 1o ∈ V
9	8	prid2 4723	. . . . . . . 8 ⊢ 1o ∈ {∅, 1o}
10		df2o3 8419	. . . . . . . 8 ⊢ 2o = {∅, 1o}
11	9, 10	eleqtrri 2827	. . . . . . 7 ⊢ 1o ∈ 2o
12		nnoeomeqom 43294	. . . . . . 7 ⊢ ((2o ∈ ω ∧ 1o ∈ 2o) → (2o ↑o ω) = ω)
13	7, 11, 12	mp2an 692	. . . . . 6 ⊢ (2o ↑o ω) = ω
14		3onn 8585	. . . . . . 7 ⊢ 3o ∈ ω
15	8	tpid2 4730	. . . . . . . 8 ⊢ 1o ∈ {∅, 1o, 2o}
16	15, 3	eleqtrri 2827	. . . . . . 7 ⊢ 1o ∈ 3o
17		nnoeomeqom 43294	. . . . . . 7 ⊢ ((3o ∈ ω ∧ 1o ∈ 3o) → (3o ↑o ω) = ω)
18	14, 16, 17	mp2an 692	. . . . . 6 ⊢ (3o ↑o ω) = ω
19	13, 18	eleq12i 2821	. . . . 5 ⊢ ((2o ↑o ω) ∈ (3o ↑o ω) ↔ ω ∈ ω)
20	6, 19	sylnibr 329	. . . 4 ⊢ (Ord ω → ¬ (2o ↑o ω) ∈ (3o ↑o ω))
21	5, 20	ax-mp 5	. . 3 ⊢ ¬ (2o ↑o ω) ∈ (3o ↑o ω)
22	4, 21	2th 264	. 2 ⊢ (2o ∈ 3o ↔ ¬ (2o ↑o ω) ∈ (3o ↑o ω))
23		xor3 382	. 2 ⊢ (¬ (2o ∈ 3o ↔ (2o ↑o ω) ∈ (3o ↑o ω)) ↔ (2o ∈ 3o ↔ ¬ (2o ↑o ω) ∈ (3o ↑o ω)))
24	22, 23	mpbir 231	1 ⊢ ¬ (2o ∈ 3o ↔ (2o ↑o ω) ∈ (3o ↑o ω))

Syntax hints:  ¬ wn 3   ↔ wb 206   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∅c0 4292  {cpr 4587  {ctp 4589  Ord word 6319  (class class class)co 7369  ωcom 7822  1_oc1o 8404  2_oc2o 8405  3_oc3o 8406   ↑_o coe 8410

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 2701  ax-rep 5229  ax-sep 5246  ax-nul 5256  ax-pr 5382  ax-un 7691  ax-inf2 9570

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 2533  df-eu 2562  df-clab 2708  df-cleq 2721  df-clel 2803  df-nfc 2878  df-ne 2926  df-ral 3045  df-rex 3054  df-reu 3352  df-rab 3403  df-v 3446  df-sbc 3751  df-csb 3860  df-dif 3914  df-un 3916  df-in 3918  df-ss 3928  df-pss 3931  df-nul 4293  df-if 4485  df-pw 4561  df-sn 4586  df-pr 4588  df-tp 4590  df-op 4592  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5103  df-opab 5165  df-mpt 5184  df-tr 5210  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6262  df-ord 6323  df-on 6324  df-lim 6325  df-suc 6326  df-iota 6452  df-fun 6501  df-fn 6502  df-f 6503  df-f1 6504  df-fo 6505  df-f1o 6506  df-fv 6507  df-ov 7372  df-oprab 7373  df-mpo 7374  df-om 7823  df-2nd 7948  df-frecs 8237  df-wrecs 8268  df-recs 8317  df-rdg 8355  df-1o 8411  df-2o 8412  df-3o 8413  df-oadd 8415  df-omul 8416  df-oexp 8417

This theorem is referenced by:  oenord1  43298