Theorem oeordsuc 8604

Description: Ordering property of ordinal exponentiation with a successor exponent. Corollary 8.36 of [TakeutiZaring] p. 68. (Contributed by NM, 7-Jan-2005.)

Assertion

Ref	Expression
oeordsuc	⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → (𝐴 ↑o suc 𝐶) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶)))

Proof of Theorem oeordsuc

Step	Hyp	Ref	Expression
1		onelon 6387	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐴 ∈ 𝐵) → 𝐴 ∈ On)
2	1	ex 418	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ On → (𝐴 ∈ 𝐵 → 𝐴 ∈ On))
3	2	adantr 486	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → 𝐴 ∈ On))
4		oewordri 8602	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → (𝐴 ↑o 𝐶) ⊆ (𝐵 ↑o 𝐶)))
5	4	3adant1 1148	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → (𝐴 ↑o 𝐶) ⊆ (𝐵 ↑o 𝐶)))
6		oecl 8546	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ↑o 𝐶) ∈ On)
7	6	3adant2 1149	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ↑o 𝐶) ∈ On)
8		oecl 8546	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐵 ↑o 𝐶) ∈ On)
9	8	3adant1 1148	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐵 ↑o 𝐶) ∈ On)
10		simp1 1154	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → 𝐴 ∈ On)
11		omwordri 8581	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝐴 ↑o 𝐶) ∈ On ∧ (𝐵 ↑o 𝐶) ∈ On ∧ 𝐴 ∈ On) → ((𝐴 ↑o 𝐶) ⊆ (𝐵 ↑o 𝐶) → ((𝐴 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ⊆ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴)))
12	7, 9, 10, 11	syl3anc 1398	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → ((𝐴 ↑o 𝐶) ⊆ (𝐵 ↑o 𝐶) → ((𝐴 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ⊆ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴)))
13	5, 12	syld 48	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → ((𝐴 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ⊆ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴)))
14		oesuc 8536	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ↑o suc 𝐶) = ((𝐴 ↑o 𝐶) ·o 𝐴))
15	14	3adant2 1149	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ↑o suc 𝐶) = ((𝐴 ↑o 𝐶) ·o 𝐴))
16	15	sseq1d 3939	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → ((𝐴 ↑o suc 𝐶) ⊆ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ↔ ((𝐴 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ⊆ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴)))
17	13, 16	sylibrd 262	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → (𝐴 ↑o suc 𝐶) ⊆ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴)))
18		ne0i 4286	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → 𝐵 ≠ ∅)
19		on0eln0 6420	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐵 ∈ On → (∅ ∈ 𝐵 ↔ 𝐵 ≠ ∅))
20	18, 19	imbitrrid 249	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝐵 ∈ On → (𝐴 ∈ 𝐵 → ∅ ∈ 𝐵))
21	20	adantr 486	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → ∅ ∈ 𝐵))
22		oen0 8596	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ ∅ ∈ 𝐵) → ∅ ∈ (𝐵 ↑o 𝐶))
23	22	ex 418	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (∅ ∈ 𝐵 → ∅ ∈ (𝐵 ↑o 𝐶)))
24	21, 23	syld 48	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → ∅ ∈ (𝐵 ↑o 𝐶)))
25		omordi 8575	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (((𝐵 ∈ On ∧ (𝐵 ↑o 𝐶) ∈ On) ∧ ∅ ∈ (𝐵 ↑o 𝐶)) → (𝐴 ∈ 𝐵 → ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∈ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐵)))
26	8, 25	syldanl 614	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) ∧ ∅ ∈ (𝐵 ↑o 𝐶)) → (𝐴 ∈ 𝐵 → ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∈ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐵)))
27	26	ex 418	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (∅ ∈ (𝐵 ↑o 𝐶) → (𝐴 ∈ 𝐵 → ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∈ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐵))))
28	27	com23 87	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → (∅ ∈ (𝐵 ↑o 𝐶) → ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∈ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐵))))
29	24, 28	mpdd 44	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∈ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐵)))
30	29	3adant1 1148	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∈ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐵)))
31		oesuc 8536	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐵 ↑o suc 𝐶) = ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐵))
32	31	3adant1 1148	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐵 ↑o suc 𝐶) = ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐵))
33	32	eleq2d 2846	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶) ↔ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∈ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐵)))
34	30, 33	sylibrd 262	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶)))
35	17, 34	jcad 522	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → ((𝐴 ↑o suc 𝐶) ⊆ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∧ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶))))
36	35	3expa 1136	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → ((𝐴 ↑o suc 𝐶) ⊆ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∧ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶))))
37		onsucb 7828	. . . . . . 7 ⊢ (𝐶 ∈ On ↔ suc 𝐶 ∈ On)
38		oecl 8546	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ suc 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ↑o suc 𝐶) ∈ On)
39		oecl 8546	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ suc 𝐶 ∈ On) → (𝐵 ↑o suc 𝐶) ∈ On)
40		ontr2 6411	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝐴 ↑o suc 𝐶) ∈ On ∧ (𝐵 ↑o suc 𝐶) ∈ On) → (((𝐴 ↑o suc 𝐶) ⊆ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∧ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶)) → (𝐴 ↑o suc 𝐶) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶)))
41	38, 39, 40	syl2an 608	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ suc 𝐶 ∈ On) ∧ (𝐵 ∈ On ∧ suc 𝐶 ∈ On)) → (((𝐴 ↑o suc 𝐶) ⊆ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∧ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶)) → (𝐴 ↑o suc 𝐶) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶)))
42	41	anandirs 692	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) ∧ suc 𝐶 ∈ On) → (((𝐴 ↑o suc 𝐶) ⊆ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∧ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶)) → (𝐴 ↑o suc 𝐶) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶)))
43	37, 42	sylan2b 606	. . . . . 6 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) ∧ 𝐶 ∈ On) → (((𝐴 ↑o suc 𝐶) ⊆ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∧ ((𝐵 ↑o 𝐶) ·o 𝐴) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶)) → (𝐴 ↑o suc 𝐶) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶)))
44	36, 43	syld 48	. . . . 5 ⊢ (((𝐴 ∈ On ∧ 𝐵 ∈ On) ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → (𝐴 ↑o suc 𝐶) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶)))
45	44	exp31 425	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ On → (𝐵 ∈ On → (𝐶 ∈ On → (𝐴 ∈ 𝐵 → (𝐴 ↑o suc 𝐶) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶)))))
46	45	com4l 93	. . 3 ⊢ (𝐵 ∈ On → (𝐶 ∈ On → (𝐴 ∈ 𝐵 → (𝐴 ∈ On → (𝐴 ↑o suc 𝐶) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶)))))
47	46	imp 412	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → (𝐴 ∈ On → (𝐴 ↑o suc 𝐶) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶))))
48	3, 47	mpdd 44	1 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ∈ 𝐵 → (𝐴 ↑o suc 𝐶) ∈ (𝐵 ↑o suc 𝐶)))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1569   ∈ wcel 2144   ≠ wne 2955   ⊆ wss 3895  ∅c0 4278  Oncon0 6362  suc csuc 6364  (class class class)co 7420   ·_o comu 8475   ↑_o coe 8476

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pr 5390  ax-un 7751

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6540  df-fn 6541  df-f 6542  df-f1 6543  df-fo 6544  df-f1o 6545  df-fv 6546  df-ov 7423  df-oprab 7424  df-mpo 7425  df-om 7878  df-2nd 8002  df-frecs 8300  df-wrecs 8331  df-recs 8380  df-rdg 8419  df-1o 8477  df-oadd 8481  df-omul 8482  df-oexp 8483

This theorem is used by: (None)