Theorem weiunwe 37008

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 5650	. . . 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 37006	. . 3 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ 𝑅 Se 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑆 Fr 𝐵) → 𝑇 Fr ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
6	2, 5	syl3an3 1182	. 2 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ 𝑅 Se 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑆 We 𝐵) → 𝑇 Fr ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
7		weso 5651	. . . 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 37005	. . 3 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ 𝑅 Se 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑆 Or 𝐵) → 𝑇 Or ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
10	8, 9	syl3an3 1182	. 2 ⊢ ((𝑅 We 𝐴 ∧ 𝑅 Se 𝐴 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 𝑆 We 𝐵) → 𝑇 Or ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵)
11		df-we 5615	. 2 ⊢ (𝑇 We ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ↔ (𝑇 Fr ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵 ∧ 𝑇 Or ∪ 𝑥 ∈ 𝐴 𝐵))
12	6, 10, 11	sylanbrc 594	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 400   ∨ wo 860   ∧ w3a 1102   = wceq 1569   ∈ wcel 2142  ∀wral 3078  {crab 3415  ⦋csb 3852  ∪ ciun 4955   class class class wbr 5108  {copab 5172   ↦ cmpt 5191   Or wor 5567   Fr wfr 5610   Se wse 5611   We wwe 5612  ‘cfv 6536  ℩crio 7368

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1824  ax-4 1838  ax-5 1939  ax-6 1996  ax-7 2037  ax-8 2144  ax-9 2152  ax-10 2175  ax-11 2191  ax-12 2212  ax-ext 2734  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pr 5403

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1103  df-3an 1104  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1809  df-nf 1813  df-sb 2096  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 3368  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3456  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-id 5555  df-po 5568  df-so 5569  df-fr 5613  df-se 5614  df-we 5615  df-xp 5666  df-rel 5667  df-cnv 5668  df-co 5669  df-dm 5670  df-rn 5671  df-res 5672  df-ima 5673  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-fv 6544  df-riota 7369

This theorem is used by:  numiunnum  37009