MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  omwordri Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem omwordri 8571
Description: Weak ordering property of ordinal multiplication. Proposition 8.21 of [TakeutiZaring] p. 63. (Contributed by NM, 20-Dec-2004.)
Assertion
Ref Expression
omwordri ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ On) โ†’ (๐ด โŠ† ๐ต โ†’ (๐ด ยทo ๐ถ) โŠ† (๐ต ยทo ๐ถ)))

Proof of Theorem omwordri
Dummy variables ๐‘ฅ ๐‘ฆ are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 7416 . . . . . 6 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฅ) = (๐ด ยทo โˆ…))
2 oveq2 7416 . . . . . 6 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฅ) = (๐ต ยทo โˆ…))
31, 2sseq12d 4015 . . . . 5 (๐‘ฅ = โˆ… โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฅ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฅ) โ†” (๐ด ยทo โˆ…) โŠ† (๐ต ยทo โˆ…)))
4 oveq2 7416 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฅ) = (๐ด ยทo ๐‘ฆ))
5 oveq2 7416 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฅ) = (๐ต ยทo ๐‘ฆ))
64, 5sseq12d 4015 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฅ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฅ) โ†” (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ)))
7 oveq2 7416 . . . . . 6 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฅ) = (๐ด ยทo suc ๐‘ฆ))
8 oveq2 7416 . . . . . 6 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฅ) = (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ))
97, 8sseq12d 4015 . . . . 5 (๐‘ฅ = suc ๐‘ฆ โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฅ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฅ) โ†” (๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ)))
10 oveq2 7416 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฅ) = (๐ด ยทo ๐ถ))
11 oveq2 7416 . . . . . 6 (๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฅ) = (๐ต ยทo ๐ถ))
1210, 11sseq12d 4015 . . . . 5 (๐‘ฅ = ๐ถ โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฅ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฅ) โ†” (๐ด ยทo ๐ถ) โŠ† (๐ต ยทo ๐ถ)))
13 om0 8516 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ On โ†’ (๐ด ยทo โˆ…) = โˆ…)
14 0ss 4396 . . . . . . 7 โˆ… โŠ† (๐ต ยทo โˆ…)
1513, 14eqsstrdi 4036 . . . . . 6 (๐ด โˆˆ On โ†’ (๐ด ยทo โˆ…) โŠ† (๐ต ยทo โˆ…))
1615ad2antrr 724 . . . . 5 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On) โˆง ๐ด โŠ† ๐ต) โ†’ (๐ด ยทo โˆ…) โŠ† (๐ต ยทo โˆ…))
17 omcl 8535 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โˆˆ On)
18173adant2 1131 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โˆˆ On)
19 omcl 8535 . . . . . . . . . . . . . 14 ((๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โˆˆ On)
20193adant1 1130 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โˆˆ On)
21 simp1 1136 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โ†’ ๐ด โˆˆ On)
22 oawordri 8549 . . . . . . . . . . . . 13 (((๐ด ยทo ๐‘ฆ) โˆˆ On โˆง (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โˆˆ On โˆง ๐ด โˆˆ On) โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด) โŠ† ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด)))
2318, 20, 21, 22syl3anc 1371 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด) โŠ† ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด)))
2423imp 407 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โˆง (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ)) โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด) โŠ† ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด))
2524adantrl 714 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โˆง (๐ด โŠ† ๐ต โˆง (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ))) โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด) โŠ† ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด))
26 oaword 8548 . . . . . . . . . . . . 13 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โˆˆ On) โ†’ (๐ด โŠ† ๐ต โ†” ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด) โŠ† ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต)))
2720, 26syld3an3 1409 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โ†’ (๐ด โŠ† ๐ต โ†” ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด) โŠ† ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต)))
2827biimpa 477 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โˆง ๐ด โŠ† ๐ต) โ†’ ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด) โŠ† ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต))
2928adantrr 715 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โˆง (๐ด โŠ† ๐ต โˆง (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ))) โ†’ ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด) โŠ† ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต))
3025, 29sstrd 3992 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โˆง (๐ด โŠ† ๐ต โˆง (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ))) โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด) โŠ† ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต))
31 omsuc 8525 . . . . . . . . . . 11 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โ†’ (๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด))
32313adant2 1131 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โ†’ (๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด))
3332adantr 481 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โˆง (๐ด โŠ† ๐ต โˆง (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ))) โ†’ (๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) = ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ด))
34 omsuc 8525 . . . . . . . . . . 11 ((๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โ†’ (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ) = ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต))
35343adant1 1130 . . . . . . . . . 10 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โ†’ (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ) = ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต))
3635adantr 481 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โˆง (๐ด โŠ† ๐ต โˆง (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ))) โ†’ (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ) = ((๐ต ยทo ๐‘ฆ) +o ๐ต))
3730, 33, 363sstr4d 4029 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐‘ฆ โˆˆ On) โˆง (๐ด โŠ† ๐ต โˆง (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ))) โ†’ (๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ))
3837exp520 1357 . . . . . . 7 (๐ด โˆˆ On โ†’ (๐ต โˆˆ On โ†’ (๐‘ฆ โˆˆ On โ†’ (๐ด โŠ† ๐ต โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โ†’ (๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ))))))
3938com3r 87 . . . . . 6 (๐‘ฆ โˆˆ On โ†’ (๐ด โˆˆ On โ†’ (๐ต โˆˆ On โ†’ (๐ด โŠ† ๐ต โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โ†’ (๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ))))))
4039imp4c 424 . . . . 5 (๐‘ฆ โˆˆ On โ†’ (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On) โˆง ๐ด โŠ† ๐ต) โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โ†’ (๐ด ยทo suc ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo suc ๐‘ฆ))))
41 vex 3478 . . . . . . . 8 ๐‘ฅ โˆˆ V
42 ss2iun 5015 . . . . . . . . . 10 (โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โ†’ โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ต ยทo ๐‘ฆ))
43 omlim 8532 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ด โˆˆ On โˆง (๐‘ฅ โˆˆ V โˆง Lim ๐‘ฅ)) โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฅ) = โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด ยทo ๐‘ฆ))
4443ad2ant2rl 747 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐‘ฅ โˆˆ V โˆง Lim ๐‘ฅ)) โˆง (๐ต โˆˆ On โˆง (๐‘ฅ โˆˆ V โˆง Lim ๐‘ฅ))) โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฅ) = โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด ยทo ๐‘ฆ))
45 omlim 8532 . . . . . . . . . . . 12 ((๐ต โˆˆ On โˆง (๐‘ฅ โˆˆ V โˆง Lim ๐‘ฅ)) โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฅ) = โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ต ยทo ๐‘ฆ))
4645adantl 482 . . . . . . . . . . 11 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐‘ฅ โˆˆ V โˆง Lim ๐‘ฅ)) โˆง (๐ต โˆˆ On โˆง (๐‘ฅ โˆˆ V โˆง Lim ๐‘ฅ))) โ†’ (๐ต ยทo ๐‘ฅ) = โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ต ยทo ๐‘ฆ))
4744, 46sseq12d 4015 . . . . . . . . . 10 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐‘ฅ โˆˆ V โˆง Lim ๐‘ฅ)) โˆง (๐ต โˆˆ On โˆง (๐‘ฅ โˆˆ V โˆง Lim ๐‘ฅ))) โ†’ ((๐ด ยทo ๐‘ฅ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฅ) โ†” โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† โˆช ๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ต ยทo ๐‘ฆ)))
4842, 47imbitrrid 245 . . . . . . . . 9 (((๐ด โˆˆ On โˆง (๐‘ฅ โˆˆ V โˆง Lim ๐‘ฅ)) โˆง (๐ต โˆˆ On โˆง (๐‘ฅ โˆˆ V โˆง Lim ๐‘ฅ))) โ†’ (โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฅ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฅ)))
4948anandirs 677 . . . . . . . 8 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On) โˆง (๐‘ฅ โˆˆ V โˆง Lim ๐‘ฅ)) โ†’ (โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฅ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฅ)))
5041, 49mpanr1 701 . . . . . . 7 (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On) โˆง Lim ๐‘ฅ) โ†’ (โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฅ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฅ)))
5150expcom 414 . . . . . 6 (Lim ๐‘ฅ โ†’ ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On) โ†’ (โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฅ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฅ))))
5251adantrd 492 . . . . 5 (Lim ๐‘ฅ โ†’ (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On) โˆง ๐ด โŠ† ๐ต) โ†’ (โˆ€๐‘ฆ โˆˆ ๐‘ฅ (๐ด ยทo ๐‘ฆ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฆ) โ†’ (๐ด ยทo ๐‘ฅ) โŠ† (๐ต ยทo ๐‘ฅ))))
533, 6, 9, 12, 16, 40, 52tfinds3 7853 . . . 4 (๐ถ โˆˆ On โ†’ (((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On) โˆง ๐ด โŠ† ๐ต) โ†’ (๐ด ยทo ๐ถ) โŠ† (๐ต ยทo ๐ถ)))
5453expd 416 . . 3 (๐ถ โˆˆ On โ†’ ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On) โ†’ (๐ด โŠ† ๐ต โ†’ (๐ด ยทo ๐ถ) โŠ† (๐ต ยทo ๐ถ))))
55543impib 1116 . 2 ((๐ถ โˆˆ On โˆง ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On) โ†’ (๐ด โŠ† ๐ต โ†’ (๐ด ยทo ๐ถ) โŠ† (๐ต ยทo ๐ถ)))
56553coml 1127 1 ((๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ On) โ†’ (๐ด โŠ† ๐ต โ†’ (๐ด ยทo ๐ถ) โŠ† (๐ต ยทo ๐ถ)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   โ†’ wi 4   โ†” wb 205   โˆง wa 396   โˆง w3a 1087   = wceq 1541   โˆˆ wcel 2106  โˆ€wral 3061  Vcvv 3474   โŠ† wss 3948  โˆ…c0 4322  โˆช ciun 4997  Oncon0 6364  Lim wlim 6365  suc csuc 6366  (class class class)co 7408   +o coa 8462   ยทo comu 8463
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pr 5427  ax-un 7724
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7855  df-2nd 7975  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-oadd 8469  df-omul 8470
This theorem is referenced by:  omword2  8573  oewordri  8591  oeordsuc  8593  omabs2  42072
  Copyright terms: Public domain W3C validator