Theorem ordunifi 9263

Description: The maximum of a finite collection of ordinals is in the set. (Contributed by Mario Carneiro, 28-May-2013.) (Revised by Mario Carneiro, 29-Jan-2014.)

Assertion

Ref	Expression
ordunifi	⊢ ((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ∪ 𝐴 ∈ 𝐴)

Proof of Theorem ordunifi

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		epweon 7775	. . . . . 6 ⊢ E We On
2		weso 5646	. . . . . 6 ⊢ ( E We On → E Or On)
3	1, 2	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ E Or On
4		soss 5583	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ⊆ On → ( E Or On → E Or 𝐴))
5	3, 4	mpi 21	. . . 4 ⊢ (𝐴 ⊆ On → E Or 𝐴)
6		fimax2g 9259	. . . 4 ⊢ (( E Or 𝐴 ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 E 𝑦)
7	5, 6	syl3an1 1181	. . 3 ⊢ ((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 E 𝑦)
8		ssel2 3926	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ⊆ On ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ On)
9	8	adantlr 728	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ⊆ On ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → 𝑦 ∈ On)
10		ssel2 3926	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐴 ⊆ On ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ On)
11	10	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝐴 ⊆ On ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → 𝑥 ∈ On)
12		epel 5558	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 E 𝑦 ↔ 𝑥 ∈ 𝑦)
13	12	notbii 323	. . . . . . . . 9 ⊢ (¬ 𝑥 E 𝑦 ↔ ¬ 𝑥 ∈ 𝑦)
14		ontri1 6392	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑦 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) → (𝑦 ⊆ 𝑥 ↔ ¬ 𝑥 ∈ 𝑦))
15	13, 14	bitr4id 293	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑦 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) → (¬ 𝑥 E 𝑦 ↔ 𝑦 ⊆ 𝑥))
16	9, 11, 15	syl2anc 596	. . . . . . 7 ⊢ (((𝐴 ⊆ On ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) ∧ 𝑦 ∈ 𝐴) → (¬ 𝑥 E 𝑦 ↔ 𝑦 ⊆ 𝑥))
17	16	ralbidva 3183	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ⊆ On ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∀𝑦 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 E 𝑦 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐴 𝑦 ⊆ 𝑥))
18		unissb 4901	. . . . . 6 ⊢ (∪ 𝐴 ⊆ 𝑥 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝐴 𝑦 ⊆ 𝑥)
19	17, 18	bitr4di 292	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ⊆ On ∧ 𝑥 ∈ 𝐴) → (∀𝑦 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 E 𝑦 ↔ ∪ 𝐴 ⊆ 𝑥))
20	19	rexbidva 3184	. . . 4 ⊢ (𝐴 ⊆ On → (∃𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 E 𝑦 ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∪ 𝐴 ⊆ 𝑥))
21	20	3ad2ant1 1151	. . 3 ⊢ ((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐴 ≠ ∅) → (∃𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 ¬ 𝑥 E 𝑦 ↔ ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∪ 𝐴 ⊆ 𝑥))
22	7, 21	mpbid 235	. 2 ⊢ ((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ∃𝑥 ∈ 𝐴 ∪ 𝐴 ⊆ 𝑥)
23		elssuni 4899	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → 𝑥 ⊆ ∪ 𝐴)
24		eqss 3946	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = ∪ 𝐴 ↔ (𝑥 ⊆ ∪ 𝐴 ∧ ∪ 𝐴 ⊆ 𝑥))
25		eleq1 2848	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = ∪ 𝐴 → (𝑥 ∈ 𝐴 ↔ ∪ 𝐴 ∈ 𝐴))
26	25	biimpcd 252	. . . . 5 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → (𝑥 = ∪ 𝐴 → ∪ 𝐴 ∈ 𝐴))
27	24, 26	biimtrrid 246	. . . 4 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → ((𝑥 ⊆ ∪ 𝐴 ∧ ∪ 𝐴 ⊆ 𝑥) → ∪ 𝐴 ∈ 𝐴))
28	23, 27	mpand 708	. . 3 ⊢ (𝑥 ∈ 𝐴 → (∪ 𝐴 ⊆ 𝑥 → ∪ 𝐴 ∈ 𝐴))
29	28	rexlimiv 3156	. 2 ⊢ (∃𝑥 ∈ 𝐴 ∪ 𝐴 ⊆ 𝑥 → ∪ 𝐴 ∈ 𝐴)
30	22, 29	syl 18	1 ⊢ ((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐴 ∈ Fin ∧ 𝐴 ≠ ∅) → ∪ 𝐴 ∈ 𝐴)

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2955  ∀wral 3076  ∃wrex 3086   ⊆ wss 3899  ∅c0 4279  ∪ cuni 4867   class class class wbr 5103   E cep 5554   Or wor 5562   We wwe 5607  Oncon0 6357  Fincfn 8955

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 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pr 5398  ax-un 7737

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 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 3740  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-br 5104  df-opab 5168  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-om 7864  df-en 8956  df-fin 8959

This theorem is used by:  nnunifi  9264  oemapvali  9666  ttukeylem6  10519  fissorduni  35597  limsucncmpi  37067  onfisupcl  44094  onsucunifi  44214