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Theorem om2noseqlt 28260
Description: Surreal less-than relation for 𝐺. (Contributed by Scott Fenton, 18-Apr-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
om2noseq.1 (𝜑𝐶 No )
om2noseq.2 (𝜑𝐺 = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 +s 1s )), 𝐶) ↾ ω))
om2noseq.3 (𝜑𝑍 = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 +s 1s )), 𝐶) “ ω))
Assertion
Ref Expression
om2noseqlt ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω)) → (𝐴𝐵 → (𝐺𝐴) <s (𝐺𝐵)))
Distinct variable group:   𝑥,𝐶
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐴(𝑥)   𝐵(𝑥)   𝐺(𝑥)   𝑍(𝑥)

Proof of Theorem om2noseqlt
Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nnaordex2 8660 . . 3 ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴𝐵 ↔ ∃𝑦 ∈ ω (𝐴 +o suc 𝑦) = 𝐵))
21adantl 481 . 2 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω)) → (𝐴𝐵 ↔ ∃𝑦 ∈ ω (𝐴 +o suc 𝑦) = 𝐵))
3 suceq 6431 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = ∅ → suc 𝑦 = suc ∅)
4 df-1o 8489 . . . . . . . . . . 11 1o = suc ∅
53, 4eqtr4di 2787 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = ∅ → suc 𝑦 = 1o)
65oveq2d 7430 . . . . . . . . 9 (𝑦 = ∅ → (𝐴 +o suc 𝑦) = (𝐴 +o 1o))
76fveq2d 6891 . . . . . . . 8 (𝑦 = ∅ → (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑦)) = (𝐺‘(𝐴 +o 1o)))
87breq2d 5137 . . . . . . 7 (𝑦 = ∅ → ((𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑦)) ↔ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o 1o))))
9 suceq 6431 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑧 → suc 𝑦 = suc 𝑧)
109oveq2d 7430 . . . . . . . . 9 (𝑦 = 𝑧 → (𝐴 +o suc 𝑦) = (𝐴 +o suc 𝑧))
1110fveq2d 6891 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑧 → (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑦)) = (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))
1211breq2d 5137 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑧 → ((𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑦)) ↔ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧))))
13 suceq 6431 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = suc 𝑧 → suc 𝑦 = suc suc 𝑧)
1413oveq2d 7430 . . . . . . . . 9 (𝑦 = suc 𝑧 → (𝐴 +o suc 𝑦) = (𝐴 +o suc suc 𝑧))
1514fveq2d 6891 . . . . . . . 8 (𝑦 = suc 𝑧 → (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑦)) = (𝐺‘(𝐴 +o suc suc 𝑧)))
1615breq2d 5137 . . . . . . 7 (𝑦 = suc 𝑧 → ((𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑦)) ↔ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc suc 𝑧))))
17 om2noseq.1 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐶 No )
18 om2noseq.2 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐺 = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 +s 1s )), 𝐶) ↾ ω))
19 om2noseq.3 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑍 = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 +s 1s )), 𝐶) “ ω))
2017, 18, 19om2noseqfo 28259 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝐺:ω–onto𝑍)
21 fof 6801 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐺:ω–onto𝑍𝐺:ω⟶𝑍)
2220, 21syl 17 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐺:ω⟶𝑍)
2319, 17noseqssno 28255 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑍 No )
2422, 23fssd 6734 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐺:ω⟶ No )
2524ffvelcdmda 7085 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 ∈ ω) → (𝐺𝐴) ∈ No )
2625addsridd 27953 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 ∈ ω) → ((𝐺𝐴) +s 0s ) = (𝐺𝐴))
27 0slt1s 27829 . . . . . . . . . 10 0s <s 1s
28 0sno 27826 . . . . . . . . . . . 12 0s No
2928a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴 ∈ ω) → 0s No )
30 1sno 27827 . . . . . . . . . . . 12 1s No
3130a1i 11 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴 ∈ ω) → 1s No )
3229, 31, 25sltadd2d 27985 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 ∈ ω) → ( 0s <s 1s ↔ ((𝐺𝐴) +s 0s ) <s ((𝐺𝐴) +s 1s )))
3327, 32mpbii 233 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 ∈ ω) → ((𝐺𝐴) +s 0s ) <s ((𝐺𝐴) +s 1s ))
3426, 33eqbrtrrd 5149 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐴 ∈ ω) → (𝐺𝐴) <s ((𝐺𝐴) +s 1s ))
35 nnon 7876 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ ω → 𝐴 ∈ On)
36 oa1suc 8552 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ∈ On → (𝐴 +o 1o) = suc 𝐴)
3735, 36syl 17 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ ω → (𝐴 +o 1o) = suc 𝐴)
3837fveq2d 6891 . . . . . . . . . 10 (𝐴 ∈ ω → (𝐺‘(𝐴 +o 1o)) = (𝐺‘suc 𝐴))
3938adantl 481 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 ∈ ω) → (𝐺‘(𝐴 +o 1o)) = (𝐺‘suc 𝐴))
4017adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 ∈ ω) → 𝐶 No )
4118adantr 480 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 ∈ ω) → 𝐺 = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 +s 1s )), 𝐶) ↾ ω))
42 simpr 484 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 ∈ ω) → 𝐴 ∈ ω)
4340, 41, 42om2noseqsuc 28258 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 ∈ ω) → (𝐺‘suc 𝐴) = ((𝐺𝐴) +s 1s ))
4439, 43eqtrd 2769 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐴 ∈ ω) → (𝐺‘(𝐴 +o 1o)) = ((𝐺𝐴) +s 1s ))
4534, 44breqtrrd 5153 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 ∈ ω) → (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o 1o)))
4625adantr 480 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → (𝐺𝐴) ∈ No )
4724ad2antrr 726 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → 𝐺:ω⟶ No )
48 peano2 7895 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 ∈ ω → suc 𝑧 ∈ ω)
4948adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧))) → suc 𝑧 ∈ ω)
50 nnacl 8632 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ω ∧ suc 𝑧 ∈ ω) → (𝐴 +o suc 𝑧) ∈ ω)
5142, 49, 50syl2an 596 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → (𝐴 +o suc 𝑧) ∈ ω)
5247, 51ffvelcdmd 7086 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)) ∈ No )
53 peano2 7895 . . . . . . . . . . . . . 14 (suc 𝑧 ∈ ω → suc suc 𝑧 ∈ ω)
5448, 53syl 17 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑧 ∈ ω → suc suc 𝑧 ∈ ω)
5554adantr 480 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧))) → suc suc 𝑧 ∈ ω)
56 nnacl 8632 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 ∈ ω ∧ suc suc 𝑧 ∈ ω) → (𝐴 +o suc suc 𝑧) ∈ ω)
5742, 55, 56syl2an 596 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → (𝐴 +o suc suc 𝑧) ∈ ω)
5847, 57ffvelcdmd 7086 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → (𝐺‘(𝐴 +o suc suc 𝑧)) ∈ No )
59 simprr 772 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))
6052addsridd 27953 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → ((𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)) +s 0s ) = (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))
6128a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → 0s No )
6230a1i 11 . . . . . . . . . . . . . 14 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → 1s No )
6361, 62, 52sltadd2d 27985 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → ( 0s <s 1s ↔ ((𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)) +s 0s ) <s ((𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)) +s 1s )))
6427, 63mpbii 233 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → ((𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)) +s 0s ) <s ((𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)) +s 1s ))
6560, 64eqbrtrrd 5149 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)) <s ((𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)) +s 1s ))
66 nnasuc 8627 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 ∈ ω ∧ suc 𝑧 ∈ ω) → (𝐴 +o suc suc 𝑧) = suc (𝐴 +o suc 𝑧))
6766fveq2d 6891 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 ∈ ω ∧ suc 𝑧 ∈ ω) → (𝐺‘(𝐴 +o suc suc 𝑧)) = (𝐺‘suc (𝐴 +o suc 𝑧)))
6842, 49, 67syl2an 596 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → (𝐺‘(𝐴 +o suc suc 𝑧)) = (𝐺‘suc (𝐴 +o suc 𝑧)))
6917ad2antrr 726 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → 𝐶 No )
7018ad2antrr 726 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → 𝐺 = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 +s 1s )), 𝐶) ↾ ω))
7169, 70, 51om2noseqsuc 28258 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → (𝐺‘suc (𝐴 +o suc 𝑧)) = ((𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)) +s 1s ))
7268, 71eqtrd 2769 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → (𝐺‘(𝐴 +o suc suc 𝑧)) = ((𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)) +s 1s ))
7365, 72breqtrrd 5153 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc suc 𝑧)))
7446, 52, 58, 59, 73slttrd 27759 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)))) → (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc suc 𝑧)))
7574expr 456 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ 𝑧 ∈ ω) → ((𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)) → (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc suc 𝑧))))
7675expcom 413 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ ω → ((𝜑𝐴 ∈ ω) → ((𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑧)) → (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc suc 𝑧)))))
778, 12, 16, 45, 76finds2 7903 . . . . . 6 (𝑦 ∈ ω → ((𝜑𝐴 ∈ ω) → (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑦))))
7877impcom 407 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ 𝑦 ∈ ω) → (𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑦)))
79 fveq2 6887 . . . . . 6 ((𝐴 +o suc 𝑦) = 𝐵 → (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑦)) = (𝐺𝐵))
8079breq2d 5137 . . . . 5 ((𝐴 +o suc 𝑦) = 𝐵 → ((𝐺𝐴) <s (𝐺‘(𝐴 +o suc 𝑦)) ↔ (𝐺𝐴) <s (𝐺𝐵)))
8178, 80syl5ibcom 245 . . . 4 (((𝜑𝐴 ∈ ω) ∧ 𝑦 ∈ ω) → ((𝐴 +o suc 𝑦) = 𝐵 → (𝐺𝐴) <s (𝐺𝐵)))
8281rexlimdva 3142 . . 3 ((𝜑𝐴 ∈ ω) → (∃𝑦 ∈ ω (𝐴 +o suc 𝑦) = 𝐵 → (𝐺𝐴) <s (𝐺𝐵)))
8382adantrr 717 . 2 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω)) → (∃𝑦 ∈ ω (𝐴 +o suc 𝑦) = 𝐵 → (𝐺𝐴) <s (𝐺𝐵)))
842, 83sylbid 240 1 ((𝜑 ∧ (𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω)) → (𝐴𝐵 → (𝐺𝐴) <s (𝐺𝐵)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 206  wa 395   = wceq 1539  wcel 2107  wrex 3059  Vcvv 3464  c0 4315   class class class wbr 5125  cmpt 5207  cres 5669  cima 5670  Oncon0 6365  suc csuc 6367  wf 6538  ontowfo 6540  cfv 6542  (class class class)co 7414  ωcom 7870  reccrdg 8432  1oc1o 8482   +o coa 8486   No csur 27639   <s cslt 27640   0s c0s 27822   1s c1s 27823   +s cadds 27947
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1794  ax-4 1808  ax-5 1909  ax-6 1966  ax-7 2006  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2140  ax-11 2156  ax-12 2176  ax-ext 2706  ax-rep 5261  ax-sep 5278  ax-nul 5288  ax-pow 5347  ax-pr 5414  ax-un 7738
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1779  df-nf 1783  df-sb 2064  df-mo 2538  df-eu 2567  df-clab 2713  df-cleq 2726  df-clel 2808  df-nfc 2884  df-ne 2932  df-ral 3051  df-rex 3060  df-rmo 3364  df-reu 3365  df-rab 3421  df-v 3466  df-sbc 3773  df-csb 3882  df-dif 3936  df-un 3938  df-in 3940  df-ss 3950  df-pss 3953  df-nul 4316  df-if 4508  df-pw 4584  df-sn 4609  df-pr 4611  df-tp 4613  df-op 4615  df-ot 4617  df-uni 4890  df-int 4929  df-iun 4975  df-br 5126  df-opab 5188  df-mpt 5208  df-tr 5242  df-id 5560  df-eprel 5566  df-po 5574  df-so 5575  df-fr 5619  df-se 5620  df-we 5621  df-xp 5673  df-rel 5674  df-cnv 5675  df-co 5676  df-dm 5677  df-rn 5678  df-res 5679  df-ima 5680  df-pred 6303  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6495  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7371  df-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-om 7871  df-1st 7997  df-2nd 7998  df-frecs 8289  df-wrecs 8320  df-recs 8394  df-rdg 8433  df-1o 8489  df-2o 8490  df-oadd 8493  df-nadd 8687  df-no 27642  df-slt 27643  df-bday 27644  df-sle 27745  df-sslt 27781  df-scut 27783  df-0s 27824  df-1s 27825  df-made 27841  df-old 27842  df-left 27844  df-right 27845  df-norec2 27937  df-adds 27948
This theorem is referenced by:  om2noseqlt2  28261  om2noseqf1o  28262
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