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

Theorem rankxplim3 9878
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 6425 . 2 (Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
2 0ellim 6426 . . . 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 2786 . . . . 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 9792 . . . . . . . . . 10 (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ On
109onsuci 7829 . . . . . . . . 9 suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ On
1110onsuci 7829 . . . . . . . 8 suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ On
1211elexi 3492 . . . . . . 7 suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ V
1312sucid 6445 . . . . . 6 suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡))
1411onsuci 7829 . . . . . . . 8 suc suc suc (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∈ On
15 ontri1 6397 . . . . . . . 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 688 . . . . . . 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 356 . . . . . 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 9873 . . . . . 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 687 . . . . 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 3224 . . . . 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 767 . . . . . . . . . . . . 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 483 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∧ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯) β†’ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯)
28 df-ne 2939 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 ((𝐴 Γ— 𝐡) β‰  βˆ… ↔ Β¬ (𝐴 Γ— 𝐡) = βˆ…)
2919, 20xpex 7742 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 (𝐴 Γ— 𝐡) ∈ V
3029rankeq0 9858 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 6280 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 6894 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ (rankβ€˜βˆͺ βˆͺ (𝐴 Γ— 𝐡)) = (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
37 rankuni 9860 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 (rankβ€˜βˆͺ βˆͺ (𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆͺ (rankβ€˜βˆͺ (𝐴 Γ— 𝐡))
38 rankuni 9860 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2758 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (rankβ€˜βˆͺ βˆͺ (𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆͺ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))
4136, 40eqtr3di 2785 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 479 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 713 . . . . . . . . . . . . . . . 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 6424 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆͺ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
4847adantr 479 . . . . . . . . . . . . . . . 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 3476 . . . . . . . . . . . . . . . 16 π‘₯ ∈ V
51 rankon 9792 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ∈ On
5251onordi 6474 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Ord (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))
53 orduni 7779 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 7810 . . . . . . . . . . . . . . . 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 688 . . . . . . . . . . . . . . 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 7840 . . . . . . . . . . . . . . 15 (Lim βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) β†’ (π‘₯ ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) ↔ suc π‘₯ ∈ βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡))))
5958adantr 479 . . . . . . . . . . . . . 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 2831 . . . . . . . . . . . 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 7840 . . . . . . . . . . . . 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 479 . . . . . . . . . . . 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 7812 . . . . . . . . . . . 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 7824 . . . . . . . . . . . 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 686 . . . . . . . . . . 11 ((rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦 β†’ suc βˆͺ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
7069ad2antll 725 . . . . . . . . . 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 2833 . . . . . . . . 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 7832 . . . . . . . . 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 411 . . . . . . 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 3208 . . . . 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 978 . . . . . 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 974 . . . . . . . . . . . . . 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 6158 . . . . . . . . . . . . 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 7735 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 βˆͺ 𝐡) ∈ V
8887rankeq0 9858 . . . . . . . . . . 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 6474 . . . . . . . . . . 11 Ord (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡))
92 ordzsl 7836 . . . . . . . . . . 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 1422 . . . . . . . . 9 ((Β¬ (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = βˆ… ∧ Β¬ βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯) β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
9590, 94sylan 578 . . . . . . . 8 ((Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… ∧ Β¬ βˆƒπ‘₯ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) = suc π‘₯) β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
9695ex 411 . . . . . . 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 7836 . . . . . . . . . 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 1422 . . . . . . . 8 ((Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ… ∧ Β¬ βˆƒπ‘¦ ∈ On (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = suc 𝑦) β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)))
10099ex 411 . . . . . . 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 961 . . . . . 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 405 . . . 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 481 . . . . . . . 8 ((Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∧ Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ…) β†’ Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
10530necon3abii 2985 . . . . . . . . . 10 ((𝐴 Γ— 𝐡) β‰  βˆ… ↔ Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ…)
10619, 20rankxplim 9876 . . . . . . . . . 10 ((Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∧ (𝐴 Γ— 𝐡) β‰  βˆ…) β†’ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
107105, 106sylan2br 593 . . . . . . . . 9 ((Lim (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)) ∧ Β¬ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = βˆ…) β†’ (rankβ€˜(𝐴 Γ— 𝐡)) = (rankβ€˜(𝐴 βˆͺ 𝐡)))
108 limeq 6375 . . . . . . . . 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 412 . . . . . 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 855 . . . . 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 479 . . . 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 582 . 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 394   ∨ wo 843   ∨ w3o 1084   = wceq 1539   ∈ wcel 2104   β‰  wne 2938  βˆƒwrex 3068  Vcvv 3472   βˆͺ cun 3945   βŠ† wss 3947  βˆ…c0 4321  βˆͺ cuni 4907   Γ— cxp 5673  Ord word 6362  Oncon0 6363  Lim wlim 6364  suc csuc 6365  β€˜cfv 6542  rankcrnk 9760
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-reg 9589  ax-inf2 9638
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-ral 3060  df-rex 3069  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  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 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-ov 7414  df-om 7858  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-r1 9761  df-rank 9762
This theorem is referenced by:  rankxpsuc  9879
  Copyright terms: Public domain W3C validator