Theorem weiunwe 37075

Description: A well-ordering on an indexed union can be constructed from a well-ordering on its index class and a collection of well-orderings on its members. (Contributed by Matthew House, 23-Aug-2025.)

Hypotheses

Ref	Expression
weiun.1	⊢ 𝐹 = (𝑤 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↦ (℩𝑢 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑤 ∈ 𝐵}∀𝑣 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑤 ∈ 𝐵} ¬ 𝑣𝑅𝑢))
weiun.2	⊢ 𝑇 = {⟨𝑦, 𝑧⟩ ∣ ((𝑦 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵) ∧ ((𝐹‘𝑦)𝑅(𝐹‘𝑧) ∨ ((𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑧) ∧ 𝑦⦋(𝐹‘𝑦) / 𝑥⦌𝑆𝑧)))}

Assertion

Ref	Expression
weiunwe	⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ 𝑅 Se 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑆 We 𝐵) → 𝑇 We ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)

Distinct variable groups:   𝑢,𝐴,𝑣,𝑤,𝑥   𝑦,𝐴,𝑧,𝑥   𝑢,𝐵,𝑣,𝑤   𝑦,𝐵,𝑧   𝑦,𝐹,𝑧   𝑢,𝑅,𝑣,𝑤   𝑦,𝑅,𝑧   𝑦,𝑆,𝑧

Allowed substitution hints:   𝐵(𝑥)   𝑅(𝑥)   𝑆(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑢)   𝑇(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤, 𝑣, 𝑢)   𝐹(𝑥, 𝑤, 𝑣, 𝑢)

Proof of Theorem weiunwe

Step	Hyp	Ref	Expression
1		wefr 5649	. . . 4 ⊢ (𝑆 We 𝐵 → 𝑆 Fr 𝐵)
2	1	ralimi 3101	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑆 We 𝐵 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑆 Fr 𝐵)
3		weiun.1	. . . 4 ⊢ 𝐹 = (𝑤 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↦ (℩𝑢 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑤 ∈ 𝐵}∀𝑣 ∈ {𝑥 ∈ 𝐴 ∣ 𝑤 ∈ 𝐵} ¬ 𝑣𝑅𝑢))
4		weiun.2	. . . 4 ⊢ 𝑇 = {⟨𝑦, 𝑧⟩ ∣ ((𝑦 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ 𝑧 ∈ ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵) ∧ ((𝐹‘𝑦)𝑅(𝐹‘𝑧) ∨ ((𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑧) ∧ 𝑦⦋(𝐹‘𝑦) / 𝑥⦌𝑆𝑧)))}
5	3, 4	weiunfr 37073	. . 3 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ 𝑅 Se 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑆 Fr 𝐵) → 𝑇 Fr ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
6	2, 5	syl3an3 1183	. 2 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ 𝑅 Se 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑆 We 𝐵) → 𝑇 Fr ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
7		weso 5650	. . . 4 ⊢ (𝑆 We 𝐵 → 𝑆 Or 𝐵)
8	7	ralimi 3101	. . 3 ⊢ (∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑆 We 𝐵 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑆 Or 𝐵)
9	3, 4	weiunso 37072	. . 3 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ 𝑅 Se 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑆 Or 𝐵) → 𝑇 Or ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
10	8, 9	syl3an3 1183	. 2 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ 𝑅 Se 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑆 We 𝐵) → 𝑇 Or ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
11		df-we 5614	. 2 ⊢ (𝑇 We ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↔ (𝑇 Fr ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ 𝑇 Or ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵))
12	6, 10, 11	sylanbrc 595	1 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ 𝑅 Se 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑆 We 𝐵) → 𝑇 We ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∧ w3a 1103   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3078  {crab 3414  ⦋csb 3850  ∪ ciun 4954   class class class wbr 5107  {copab 5171   ↦ cmpt 5190   Or wor 5566   Fr wfr 5609   Se wse 5610   We wwe 5611  ‘cfv 6537  ℩crio 7372

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 2215  ax-ext 2734  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pr 5402

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 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-rmo 3367  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-id 5554  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-se 5613  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-fv 6545  df-riota 7373

This theorem is used by:  numiunnum  37076