Theorem oeordsuc 8585

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 6386	. . . 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 8583	. . . . . . . . . . 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 8527	. . . . . . . . . . . 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 8527	. . . . . . . . . . . 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 8562	. . . . . . . . . . 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 8517	. . . . . . . . . . 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 3965	. . . . . . . . 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 4290	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → 𝐵 ≠ ∅)
19		on0eln0 6419	. . . . . . . . . . . . . 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 8577	. . . . . . . . . . . . 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 8556	. . . . . . . . . . . . . 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 8517	. . . . . . . . . . 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 2848	. . . . . . . . 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 7816	. . . . . . 7 ⊢ (𝐶 ∈ On ↔ suc 𝐶 ∈ On)
38		oecl 8527	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ∈ On ∧ suc 𝐶 ∈ On) → (𝐴 ↑o suc 𝐶) ∈ On)
39		oecl 8527	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ On ∧ suc 𝐶 ∈ On) → (𝐵 ↑o suc 𝐶) ∈ On)
40		ontr2 6410	. . . . . . . . 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 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2957   ⊆ wss 3902  ∅c0 4282  Oncon0 6361  suc csuc 6363  (class class class)co 7416   ·_o comu 8456   ↑_o coe 8457

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2215  ax-ext 2734  ax-rep 5236  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pr 5402  ax-un 7739

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7866  df-2nd 7990  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-1o 8458  df-oadd 8462  df-omul 8463  df-oexp 8464

This theorem is used by: (None)