Users' Mathboxes Mathbox for Richard Penner < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  omlimcl2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem omlimcl2 41991
Description: The product of a limit ordinal with any nonzero ordinal is a limit ordinal. (Contributed by RP, 8-Jan-2025.)
Assertion
Ref Expression
omlimcl2 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ Lim (๐ต ยทo ๐ด))

Proof of Theorem omlimcl2
StepHypRef Expression
1 eloni 6375 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ On โ†’ Ord ๐ด)
21ad2antrr 725 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ Ord ๐ด)
3 ne0i 4335 . . . . . 6 (โˆ… โˆˆ ๐ด โ†’ ๐ด โ‰  โˆ…)
43adantl 483 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ด โ‰  โˆ…)
5 id 22 . . . . 5 (๐ด = โˆช ๐ด โ†’ ๐ด = โˆช ๐ด)
6 df-lim 6370 . . . . . 6 (Lim ๐ด โ†” (Ord ๐ด โˆง ๐ด โ‰  โˆ… โˆง ๐ด = โˆช ๐ด))
76biimpri 227 . . . . 5 ((Ord ๐ด โˆง ๐ด โ‰  โˆ… โˆง ๐ด = โˆช ๐ด) โ†’ Lim ๐ด)
82, 4, 5, 7syl2an3an 1423 . . . 4 ((((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โˆง ๐ด = โˆช ๐ด) โ†’ Lim ๐ด)
98ex 414 . . 3 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ด = โˆช ๐ด โ†’ Lim ๐ด))
10 limelon 6429 . . . . . 6 ((๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต) โ†’ ๐ต โˆˆ On)
1110ad3antlr 730 . . . . 5 ((((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โˆง Lim ๐ด) โ†’ ๐ต โˆˆ On)
12 simpll 766 . . . . . 6 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ ๐ด โˆˆ On)
1312anim1i 616 . . . . 5 ((((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โˆง Lim ๐ด) โ†’ (๐ด โˆˆ On โˆง Lim ๐ด))
14 0ellim 6428 . . . . . . 7 (Lim ๐ต โ†’ โˆ… โˆˆ ๐ต)
1514adantl 483 . . . . . 6 ((๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต) โ†’ โˆ… โˆˆ ๐ต)
1615ad3antlr 730 . . . . 5 ((((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โˆง Lim ๐ด) โ†’ โˆ… โˆˆ ๐ต)
17 omlimcl 8578 . . . . 5 (((๐ต โˆˆ On โˆง (๐ด โˆˆ On โˆง Lim ๐ด)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ต) โ†’ Lim (๐ต ยทo ๐ด))
1811, 13, 16, 17syl21anc 837 . . . 4 ((((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โˆง Lim ๐ด) โ†’ Lim (๐ต ยทo ๐ด))
1918ex 414 . . 3 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ (Lim ๐ด โ†’ Lim (๐ต ยทo ๐ด)))
209, 19syld 47 . 2 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ด = โˆช ๐ด โ†’ Lim (๐ต ยทo ๐ด)))
21 onuni 7776 . . . . . . . . 9 (๐ด โˆˆ On โ†’ โˆช ๐ด โˆˆ On)
2221, 10anim12ci 615 . . . . . . . 8 ((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โ†’ (๐ต โˆˆ On โˆง โˆช ๐ด โˆˆ On))
23 omcl 8536 . . . . . . . 8 ((๐ต โˆˆ On โˆง โˆช ๐ด โˆˆ On) โ†’ (๐ต ยทo โˆช ๐ด) โˆˆ On)
2422, 23syl 17 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โ†’ (๐ต ยทo โˆช ๐ด) โˆˆ On)
25 simpr 486 . . . . . . 7 ((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โ†’ (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต))
2624, 25jca 513 . . . . . 6 ((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โ†’ ((๐ต ยทo โˆช ๐ด) โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)))
2726ad2antrr 725 . . . . 5 ((((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โˆง ๐ด = suc โˆช ๐ด) โ†’ ((๐ต ยทo โˆช ๐ด) โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)))
28 oalimcl 8560 . . . . 5 (((๐ต ยทo โˆช ๐ด) โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โ†’ Lim ((๐ต ยทo โˆช ๐ด) +o ๐ต))
2927, 28syl 17 . . . 4 ((((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โˆง ๐ด = suc โˆช ๐ด) โ†’ Lim ((๐ต ยทo โˆช ๐ด) +o ๐ต))
30 simpr 486 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โˆง ๐ด = suc โˆช ๐ด) โ†’ ๐ด = suc โˆช ๐ด)
3130oveq2d 7425 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โˆง ๐ด = suc โˆช ๐ด) โ†’ (๐ต ยทo ๐ด) = (๐ต ยทo suc โˆช ๐ด))
3222ad2antrr 725 . . . . . . 7 ((((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โˆง ๐ด = suc โˆช ๐ด) โ†’ (๐ต โˆˆ On โˆง โˆช ๐ด โˆˆ On))
33 omsuc 8526 . . . . . . 7 ((๐ต โˆˆ On โˆง โˆช ๐ด โˆˆ On) โ†’ (๐ต ยทo suc โˆช ๐ด) = ((๐ต ยทo โˆช ๐ด) +o ๐ต))
3432, 33syl 17 . . . . . 6 ((((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โˆง ๐ด = suc โˆช ๐ด) โ†’ (๐ต ยทo suc โˆช ๐ด) = ((๐ต ยทo โˆช ๐ด) +o ๐ต))
3531, 34eqtrd 2773 . . . . 5 ((((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โˆง ๐ด = suc โˆช ๐ด) โ†’ (๐ต ยทo ๐ด) = ((๐ต ยทo โˆช ๐ด) +o ๐ต))
36 limeq 6377 . . . . 5 ((๐ต ยทo ๐ด) = ((๐ต ยทo โˆช ๐ด) +o ๐ต) โ†’ (Lim (๐ต ยทo ๐ด) โ†” Lim ((๐ต ยทo โˆช ๐ด) +o ๐ต)))
3735, 36syl 17 . . . 4 ((((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โˆง ๐ด = suc โˆช ๐ด) โ†’ (Lim (๐ต ยทo ๐ด) โ†” Lim ((๐ต ยทo โˆช ๐ด) +o ๐ต)))
3829, 37mpbird 257 . . 3 ((((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โˆง ๐ด = suc โˆช ๐ด) โ†’ Lim (๐ต ยทo ๐ด))
3938ex 414 . 2 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ด = suc โˆช ๐ด โ†’ Lim (๐ต ยทo ๐ด)))
40 orduniorsuc 7818 . . 3 (Ord ๐ด โ†’ (๐ด = โˆช ๐ด โˆจ ๐ด = suc โˆช ๐ด))
412, 40syl 17 . 2 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ (๐ด = โˆช ๐ด โˆจ ๐ด = suc โˆช ๐ด))
4220, 39, 41mpjaod 859 1 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐ต โˆˆ ๐ถ โˆง Lim ๐ต)) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด) โ†’ Lim (๐ต ยทo ๐ด))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 397   โˆจ wo 846   โˆง w3a 1088   = wceq 1542   โˆˆ wcel 2107   โ‰  wne 2941  โˆ…c0 4323  โˆช cuni 4909  Ord word 6364  Oncon0 6365  Lim wlim 6366  suc csuc 6367  (class class class)co 7409   +o coa 8463   ยทo comu 8464
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pr 5428  ax-un 7725
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-oadd 8470  df-omul 8471
This theorem is referenced by:  onexlimgt  41992  succlg  42078  dflim5  42079
  Copyright terms: Public domain W3C validator