MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  rankxplim3 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem rankxplim3 9872
Description: The rank of a Cartesian product is a limit ordinal iff its union is. (Contributed by NM, 19-Sep-2006.)
Hypotheses
Ref Expression
rankxplim.1 𝐴 ∈ V
rankxplim.2 𝐡 ∈ V
Assertion
Ref Expression
rankxplim3 (Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ↔ Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))

Proof of Theorem rankxplim3
Dummy variables π‘₯ 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 limuni2 6423 . 2 (Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
2 0ellim 6424 . . . 4 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ βˆ… ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
3 n0i 4332 . . . 4 (βˆ… ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ Β¬ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ…)
4 unieq 4918 . . . . . 6 ((rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… β†’ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆͺ βˆ…)
5 uni0 4938 . . . . . 6 βˆͺ βˆ… = βˆ…
64, 5eqtrdi 2788 . . . . 5 ((rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… β†’ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ…)
76con3i 154 . . . 4 (Β¬ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… β†’ Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ…)
82, 3, 73syl 18 . . 3 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ…)
9 rankon 9786 . . . . . . . . . 10 (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ On
109onsuci 7823 . . . . . . . . 9 suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ On
1110onsuci 7823 . . . . . . . 8 suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ On
1211elexi 3493 . . . . . . 7 suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ V
1312sucid 6443 . . . . . 6 suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡))
1411onsuci 7823 . . . . . . . 8 suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ On
15 ontri1 6395 . . . . . . . 8 ((suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ On ∧ suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ On) β†’ (suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ↔ Β¬ suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡))))
1614, 11, 15mp2an 690 . . . . . . 7 (suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ↔ Β¬ suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
1716con2bii 357 . . . . . 6 (suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ↔ Β¬ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
1813, 17mpbi 229 . . . . 5 Β¬ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡))
19 rankxplim.1 . . . . . . 7 𝐴 ∈ V
20 rankxplim.2 . . . . . . 7 𝐡 ∈ V
2119, 20rankxpu 9867 . . . . . 6 (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) βŠ† suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡))
22 sstr 3989 . . . . . 6 ((suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) βŠ† suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡))) β†’ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
2321, 22mpan2 689 . . . . 5 (suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
2418, 23mto 196 . . . 4 Β¬ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))
25 reeanv 3226 . . . . 5 (βˆƒπ‘₯ ∈ On βˆƒπ‘¦ ∈ On ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦) ↔ (βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ βˆƒπ‘¦ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦))
26 simprl 769 . . . . . . . . . . . . 13 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯)
27 simpr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯) β†’ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯)
28 df-ne 2941 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝐴 Γ— 𝐡) β‰  βˆ… ↔ Β¬ (𝐴 Γ— 𝐡) = βˆ…)
2919, 20xpex 7736 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝐴 Γ— 𝐡) ∈ V
3029rankeq0 9852 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ((𝐴 Γ— 𝐡) = βˆ… ↔ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ…)
3130notbii 319 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 (Β¬ (𝐴 Γ— 𝐡) = βˆ… ↔ Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ…)
3228, 31bitr2i 275 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 (Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… ↔ (𝐴 Γ— 𝐡) β‰  βˆ…)
338, 32sylib 217 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ (𝐴 Γ— 𝐡) β‰  βˆ…)
34 unixp 6278 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 ((𝐴 Γ— 𝐡) β‰  βˆ… β†’ βˆͺ βˆͺ (𝐴 Γ— 𝐡) = (𝐴 βˆͺ 𝐡))
3533, 34syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ βˆͺ βˆͺ (𝐴 Γ— 𝐡) = (𝐴 βˆͺ 𝐡))
3635fveq2d 6892 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ (rankβ€˜βˆͺ βˆͺ (𝐴 Γ— 𝐡)) = (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
37 rankuni 9854 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (rankβ€˜βˆͺ βˆͺ (𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆͺ (rankβ€˜βˆͺ (𝐴 Γ— 𝐡))
38 rankuni 9854 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 (rankβ€˜βˆͺ (𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))
3938unieqi 4920 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 βˆͺ (rankβ€˜βˆͺ (𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆͺ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))
4037, 39eqtri 2760 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (rankβ€˜βˆͺ βˆͺ (𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆͺ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))
4136, 40eqtr3di 2787 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = βˆͺ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
42 eqimss 4039 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = βˆͺ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† βˆͺ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
4341, 42syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† βˆͺ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
4443adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯) β†’ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† βˆͺ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
4527, 44eqsstrrd 4020 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯) β†’ suc π‘₯ βŠ† βˆͺ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
4645adantrr 715 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ suc π‘₯ βŠ† βˆͺ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
47 limuni 6422 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆͺ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
4847adantr 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆͺ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
4946, 48sseqtrrd 4022 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ suc π‘₯ βŠ† βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
50 vex 3478 . . . . . . . . . . . . . . . 16 π‘₯ ∈ V
51 rankon 9786 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∈ On
5251onordi 6472 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Ord (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))
53 orduni 7773 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (Ord (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ Ord βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
5452, 53ax-mp 5 . . . . . . . . . . . . . . . 16 Ord βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))
55 ordelsuc 7804 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((π‘₯ ∈ V ∧ Ord βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))) β†’ (π‘₯ ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ↔ suc π‘₯ βŠ† βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
5650, 54, 55mp2an 690 . . . . . . . . . . . . . . 15 (π‘₯ ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ↔ suc π‘₯ βŠ† βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
5749, 56sylibr 233 . . . . . . . . . . . . . 14 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ π‘₯ ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
58 limsuc 7834 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ (π‘₯ ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ↔ suc π‘₯ ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
5958adantr 481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ (π‘₯ ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ↔ suc π‘₯ ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
6057, 59mpbid 231 . . . . . . . . . . . . 13 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ suc π‘₯ ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
6126, 60eqeltrd 2833 . . . . . . . . . . . 12 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
62 limsuc 7834 . . . . . . . . . . . . 13 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ↔ suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
6362adantr 481 . . . . . . . . . . . 12 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ↔ suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
6461, 63mpbid 231 . . . . . . . . . . 11 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
65 ordsucelsuc 7806 . . . . . . . . . . . 12 (Ord βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ (suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ↔ suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ suc βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
6654, 65ax-mp 5 . . . . . . . . . . 11 (suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ↔ suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ suc βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
6764, 66sylib 217 . . . . . . . . . 10 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ suc βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
68 onsucuni2 7818 . . . . . . . . . . . 12 (((rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∈ On ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦) β†’ suc βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
6951, 68mpan 688 . . . . . . . . . . 11 ((rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦 β†’ suc βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
7069ad2antll 727 . . . . . . . . . 10 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ suc βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
7167, 70eleqtrd 2835 . . . . . . . . 9 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
7211, 51onsucssi 7826 . . . . . . . . 9 (suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ↔ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
7371, 72sylib 217 . . . . . . . 8 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
7473ex 413 . . . . . . 7 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ (((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦) β†’ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
7574a1d 25 . . . . . 6 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ ((π‘₯ ∈ On ∧ 𝑦 ∈ On) β†’ (((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦) β†’ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))))
7675rexlimdvv 3210 . . . . 5 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ (βˆƒπ‘₯ ∈ On βˆƒπ‘¦ ∈ On ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦) β†’ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
7725, 76biimtrrid 242 . . . 4 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ ((βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ βˆƒπ‘¦ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦) β†’ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) βŠ† (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
7824, 77mtoi 198 . . 3 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ Β¬ (βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ βˆƒπ‘¦ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦))
79 ianor 980 . . . . . 6 (Β¬ (βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ βˆƒπ‘¦ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦) ↔ (Β¬ βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∨ Β¬ βˆƒπ‘¦ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦))
80 un00 4441 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 = βˆ… ∧ 𝐡 = βˆ…) ↔ (𝐴 βˆͺ 𝐡) = βˆ…)
81 animorl 976 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝐴 = βˆ… ∧ 𝐡 = βˆ…) β†’ (𝐴 = βˆ… ∨ 𝐡 = βˆ…))
8280, 81sylbir 234 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 βˆͺ 𝐡) = βˆ… β†’ (𝐴 = βˆ… ∨ 𝐡 = βˆ…))
83 xpeq0 6156 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐴 Γ— 𝐡) = βˆ… ↔ (𝐴 = βˆ… ∨ 𝐡 = βˆ…))
8482, 83sylibr 233 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐴 βˆͺ 𝐡) = βˆ… β†’ (𝐴 Γ— 𝐡) = βˆ…)
8584con3i 154 . . . . . . . . . . 11 (Β¬ (𝐴 Γ— 𝐡) = βˆ… β†’ Β¬ (𝐴 βˆͺ 𝐡) = βˆ…)
8631, 85sylbir 234 . . . . . . . . . 10 (Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… β†’ Β¬ (𝐴 βˆͺ 𝐡) = βˆ…)
8719, 20unex 7729 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 βˆͺ 𝐡) ∈ V
8887rankeq0 9852 . . . . . . . . . . 11 ((𝐴 βˆͺ 𝐡) = βˆ… ↔ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = βˆ…)
8988notbii 319 . . . . . . . . . 10 (Β¬ (𝐴 βˆͺ 𝐡) = βˆ… ↔ Β¬ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = βˆ…)
9086, 89sylib 217 . . . . . . . . 9 (Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… β†’ Β¬ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = βˆ…)
919onordi 6472 . . . . . . . . . . 11 Ord (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡))
92 ordzsl 7830 . . . . . . . . . . 11 (Ord (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ↔ ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = βˆ… ∨ βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∨ Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡))))
9391, 92mpbi 229 . . . . . . . . . 10 ((rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = βˆ… ∨ βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∨ Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
94933ori 1424 . . . . . . . . 9 ((Β¬ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = βˆ… ∧ Β¬ βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯) β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
9590, 94sylan 580 . . . . . . . 8 ((Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… ∧ Β¬ βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯) β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
9695ex 413 . . . . . . 7 (Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… β†’ (Β¬ βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡))))
97 ordzsl 7830 . . . . . . . . . 10 (Ord (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ↔ ((rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… ∨ βˆƒπ‘¦ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦 ∨ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
9852, 97mpbi 229 . . . . . . . . 9 ((rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… ∨ βˆƒπ‘¦ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦 ∨ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
99983ori 1424 . . . . . . . 8 ((Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… ∧ Β¬ βˆƒπ‘¦ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦) β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
10099ex 413 . . . . . . 7 (Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… β†’ (Β¬ βˆƒπ‘¦ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦 β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
10196, 100orim12d 963 . . . . . 6 (Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… β†’ ((Β¬ βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∨ Β¬ βˆƒπ‘¦ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦) β†’ (Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∨ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))))
10279, 101biimtrid 241 . . . . 5 (Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… β†’ (Β¬ (βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ βˆƒπ‘¦ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦) β†’ (Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∨ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))))
103102imp 407 . . . 4 ((Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… ∧ Β¬ (βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ βˆƒπ‘¦ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ (Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∨ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
104 simpl 483 . . . . . . . 8 ((Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∧ Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ…) β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
10530necon3abii 2987 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 Γ— 𝐡) β‰  βˆ… ↔ Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ…)
10619, 20rankxplim 9870 . . . . . . . . . 10 ((Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∧ (𝐴 Γ— 𝐡) β‰  βˆ…) β†’ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
107105, 106sylan2br 595 . . . . . . . . 9 ((Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∧ Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ…) β†’ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
108 limeq 6373 . . . . . . . . 9 ((rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) β†’ (Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ↔ Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡))))
109107, 108syl 17 . . . . . . . 8 ((Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∧ Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ…) β†’ (Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ↔ Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡))))
110104, 109mpbird 256 . . . . . . 7 ((Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∧ Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ…) β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
111110expcom 414 . . . . . 6 (Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… β†’ (Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
112 idd 24 . . . . . 6 (Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… β†’ (Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
113111, 112jaod 857 . . . . 5 (Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… β†’ ((Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∨ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))) β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
114113adantr 481 . . . 4 ((Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… ∧ Β¬ (βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ βˆƒπ‘¦ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ ((Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∨ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))) β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
115103, 114mpd 15 . . 3 ((Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… ∧ Β¬ (βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯ ∧ βˆƒπ‘¦ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦)) β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
1168, 78, 115syl2anc 584 . 2 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
1171, 116impbii 208 1 (Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ↔ Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  Β¬ wn 3   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∨ wo 845   ∨ w3o 1086   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  βˆƒwrex 3070  Vcvv 3474   βˆͺ cun 3945   βŠ† wss 3947  βˆ…c0 4321  βˆͺ cuni 4907   Γ— cxp 5673  Ord word 6360  Oncon0 6361  Lim wlim 6362  suc csuc 6363  β€˜cfv 6540  rankcrnk 9754
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 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-reg 9583  ax-inf2 9632
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 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7408  df-om 7852  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-r1 9755  df-rank 9756
This theorem is referenced by:  rankxpsuc  9873
  Copyright terms: Public domain W3C validator