HomeHome Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Related theorems
GIF version

Theorem omordi 3164
Description: Ordering property of ordinal multiplication. Half of Proposition 8.19 of [TakeutiZaring] p. 63.
Assertion
Ref Expression
omordi (((B ∈ On ∧ C ∈ On) ∧ ∅ ∈ C) → (AB → (C ·o A) ∈ (C ·o B)))

Proof of Theorem omordi
StepHypRef Expression
1 onelon 2223 . . . . . 6 ((B ∈ On ∧ AB) → A ∈ On)
21exp 291 . . . . 5 (B ∈ On → (ABA ∈ On))
3 eleq2 1150 . . . . . . . . . 10 (x = ∅ → (AxA ∈ ∅))
4 opreq2 3007 . . . . . . . . . . 11 (x = ∅ → (C ·o x) = (C ·o ∅))
54eleq2d 1156 . . . . . . . . . 10 (x = ∅ → ((C ·o A) ∈ (C ·o x) ↔ (C ·o A) ∈ (C ·o ∅)))
63, 5imbi12d 474 . . . . . . . . 9 (x = ∅ → ((Ax → (C ·o A) ∈ (C ·o x)) ↔ (A ∈ ∅ → (C ·o A) ∈ (C ·o ∅))))
7 eleq2 1150 . . . . . . . . . 10 (x = y → (AxAy))
8 opreq2 3007 . . . . . . . . . . 11 (x = y → (C ·o x) = (C ·o y))
98eleq2d 1156 . . . . . . . . . 10 (x = y → ((C ·o A) ∈ (C ·o x) ↔ (C ·o A) ∈ (C ·o y)))
107, 9imbi12d 474 . . . . . . . . 9 (x = y → ((Ax → (C ·o A) ∈ (C ·o x)) ↔ (Ay → (C ·o A) ∈ (C ·o y))))
11 eleq2 1150 . . . . . . . . . 10 (x = suc y → (AxA ∈ suc y))
12 opreq2 3007 . . . . . . . . . . 11 (x = suc y → (C ·o x) = (C ·o suc y))
1312eleq2d 1156 . . . . . . . . . 10 (x = suc y → ((C ·o A) ∈ (C ·o x) ↔ (C ·o A) ∈ (C ·o suc y)))
1411, 13imbi12d 474 . . . . . . . . 9 (x = suc y → ((Ax → (C ·o A) ∈ (C ·o x)) ↔ (A ∈ suc y → (C ·o A) ∈ (C ·o suc y))))
15 eleq2 1150 . . . . . . . . . 10 (x = B → (AxAB))
16 opreq2 3007 . . . . . . . . . . 11 (x = B → (C ·o x) = (C ·o B))
1716eleq2d 1156 . . . . . . . . . 10 (x = B → ((C ·o A) ∈ (C ·o x) ↔ (C ·o A) ∈ (C ·o B)))
1815, 17imbi12d 474 . . . . . . . . 9 (x = B → ((Ax → (C ·o A) ∈ (C ·o x)) ↔ (AB → (C ·o A) ∈ (C ·o B))))
19 noel 1711 . . . . . . . . . . 11 ¬ A ∈ ∅
2019pm2.21i 73 . . . . . . . . . 10 (A ∈ ∅ → (C ·o A) ∈ (C ·o ∅))
2120a1i 7 . . . . . . . . 9 (((A ∈ On ∧ C ∈ On) ∧ ∅ ∈ C) → (A ∈ ∅ → (C ·o A) ∈ (C ·o ∅)))
22 oaword1 3154 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((C ·o y) ∈ On ∧ C ∈ On) → (C ·o y) ⊆ ((C ·o y) +o C))
2322sseld 1506 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((C ·o y) ∈ On ∧ C ∈ On) → ((C ·o A) ∈ (C ·o y) → (C ·o A) ∈ ((C ·o y) +o C)))
2423syl3d 26 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((C ·o y) ∈ On ∧ C ∈ On) → ((Ay → (C ·o A) ∈ (C ·o y)) → (Ay → (C ·o A) ∈ ((C ·o y) +o C))))
2524imp 277 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((C ·o y) ∈ On ∧ C ∈ On) ∧ (Ay → (C ·o A) ∈ (C ·o y))) → (Ay → (C ·o A) ∈ ((C ·o y) +o C)))
2625adantrl 311 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((C ·o y) ∈ On ∧ C ∈ On) ∧ (∅ ∈ C ∧ (Ay → (C ·o A) ∈ (C ·o y)))) → (Ay → (C ·o A) ∈ ((C ·o y) +o C)))
27 opreq2 3007 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (A = y → (C ·o A) = (C ·o y))
2827eleq1d 1155 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (A = y → ((C ·o A) ∈ ((C ·o y) +o C) ↔ (C ·o y) ∈ ((C ·o y) +o C)))
29 oaord1 3153 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((C ·o y) ∈ On ∧ C ∈ On) → (∅ ∈ C ↔ (C ·o y) ∈ ((C ·o y) +o C)))
3029biimpa 324 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((((C ·o y) ∈ On ∧ C ∈ On) ∧ ∅ ∈ C) → (C ·o y) ∈ ((C ·o y) +o C))
3128, 30syl5bir 184 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (A = y → ((((C ·o y) ∈ On ∧ C ∈ On) ∧ ∅ ∈ C) → (C ·o A) ∈ ((C ·o y) +o C)))
3231com12 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((((C ·o y) ∈ On ∧ C ∈ On) ∧ ∅ ∈ C) → (A = y → (C ·o A) ∈ ((C ·o y) +o C)))
3332adantrr 312 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((((C ·o y) ∈ On ∧ C ∈ On) ∧ (∅ ∈ C ∧ (Ay → (C ·o A) ∈ (C ·o y)))) → (A = y → (C ·o A) ∈ ((C ·o y) +o C)))
3426, 33jaod 329 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((((C ·o y) ∈ On ∧ C ∈ On) ∧ (∅ ∈ C ∧ (Ay → (C ·o A) ∈ (C ·o y)))) → ((AyA = y) → (C ·o A) ∈ ((C ·o y) +o C)))
35 omcl 3139 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((C ∈ On ∧ y ∈ On) → (C ·o y) ∈ On)
36 pm3.26 256 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((C ∈ On ∧ y ∈ On) → C ∈ On)
3735, 36jca 236 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((C ∈ On ∧ y ∈ On) → ((C ·o y) ∈ On ∧ C ∈ On))
3834, 37sylan 343 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((C ∈ On ∧ y ∈ On) ∧ (∅ ∈ C ∧ (Ay → (C ·o A) ∈ (C ·o y)))) → ((AyA = y) → (C ·o A) ∈ ((C ·o y) +o C)))
39 elsuci 2289 . . . . . . . . . . . . . . 15 (A ∈ suc y → (AyA = y))
4038, 39syl5 22 . . . . . . . . . . . . . 14 (((C ∈ On ∧ y ∈ On) ∧ (∅ ∈ C ∧ (Ay → (C ·o A) ∈ (C ·o y)))) → (A ∈ suc y → (C ·o A) ∈ ((C ·o y) +o C)))
41 omsuc 3133 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((C ∈ On ∧ y ∈ On) → (C ·o suc y) = ((C ·o y) +o C))
4241eleq2d 1156 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((C ∈ On ∧ y ∈ On) → ((C ·o A) ∈ (C ·o suc y) ↔ (C ·o A) ∈ ((C ·o y) +o C)))
4342adantr 306 . . . . . . . . . . . . . 14 (((C ∈ On ∧ y ∈ On) ∧ (∅ ∈ C ∧ (Ay → (C ·o A) ∈ (C ·o y)))) → ((C ·o A) ∈ (C ·o suc y) ↔ (C ·o A) ∈ ((C ·o y) +o C)))
4440, 43sylibrd 179 . . . . . . . . . . . . 13 (((C ∈ On ∧ y ∈ On) ∧ (∅ ∈ C ∧ (Ay → (C ·o A) ∈ (C ·o y)))) → (A ∈ suc y → (C ·o A) ∈ (C ·o suc y)))
4544exp43 301 . . . . . . . . . . . 12 (C ∈ On → (y ∈ On → (∅ ∈ C → ((Ay → (C ·o A) ∈ (C ·o y)) → (A ∈ suc y → (C ·o A) ∈ (C ·o suc y))))))
4645com12 13 . . . . . . . . . . 11 (y ∈ On → (C ∈ On → (∅ ∈ C → ((Ay → (C ·o A) ∈ (C ·o y)) → (A ∈ suc y → (C ·o A) ∈ (C ·o suc y))))))
4746adantld 307 . . . . . . . . . 10 (y ∈ On → ((A ∈ On ∧ C ∈ On) → (∅ ∈ C → ((Ay → (C ·o A) ∈ (C ·o y)) → (A ∈ suc y → (C ·o A) ∈ (C ·o suc y))))))
4847imp3a 279 . . . . . . . . 9 (y ∈ On → (((A ∈ On ∧ C ∈ On) ∧ ∅ ∈ C) → ((Ay → (C ·o A) ∈ (C ·o y)) → (A ∈ suc y → (C ·o A) ∈ (C ·o suc y)))))
49 limsuc 2361 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (Lim x → (Ax ↔ suc Ax))
5049biimpa 324 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((Lim xAx) → suc Ax)
51 opreq2 3007 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (y = suc A → (C ·o y) = (C ·o suc A))
5251ssiun2s 2020 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (suc Ax → (C ·o suc A) ⊆ yx (C ·o y))
5350, 52syl 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((Lim xAx) → (C ·o suc A) ⊆ yx (C ·o y))
5453adantll 309 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((C ∈ On ∧ Lim x) ∧ Ax) → (C ·o suc A) ⊆ yx (C ·o y))
55 visset 1350 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 xV
56 omlim 3136 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((C ∈ On ∧ (xV ∧ Lim x)) → (C ·o x) = yx (C ·o y))
5755, 56mpan21 531 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((C ∈ On ∧ Lim x) → (C ·o x) = yx (C ·o y))
5857adantr 306 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((C ∈ On ∧ Lim x) ∧ Ax) → (C ·o x) = yx (C ·o y))
5954, 58sseqtr4d 1537 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((C ∈ On ∧ Lim x) ∧ Ax) → (C ·o suc A) ⊆ (C ·o x))
60 id 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((C ∈ On ∧ Lim x) → (C ∈ On ∧ Lim x))
6160adantrr 312 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((C ∈ On ∧ (Lim x ∧ ∅ ∈ C)) → (C ∈ On ∧ Lim x))
6261adantlr 310 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((C ∈ On ∧ A ∈ On) ∧ (Lim x ∧ ∅ ∈ C)) → (C ∈ On ∧ Lim x))
6359, 62sylan 343 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((C ∈ On ∧ A ∈ On) ∧ (Lim x ∧ ∅ ∈ C)) ∧ Ax) → (C ·o suc A) ⊆ (C ·o x))
64 oaord1 3153 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 (((C ·o A) ∈ On ∧ C ∈ On) → (∅ ∈ C ↔ (C ·o A) ∈ ((C ·o A) +o C)))
65 omcl 3139 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((C ∈ On ∧ A ∈ On) → (C ·o A) ∈ On)
6664, 65sylan 343 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((C ∈ On ∧ A ∈ On) ∧ C ∈ On) → (∅ ∈ C ↔ (C ·o A) ∈ ((C ·o A) +o C)))
6766anabss1 381 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((C ∈ On ∧ A ∈ On) → (∅ ∈ C ↔ (C ·o A) ∈ ((C ·o A) +o C)))
6867biimpa 324 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((C ∈ On ∧ A ∈ On) ∧ ∅ ∈ C) → (C ·o A) ∈ ((C ·o A) +o C))
69 omsuc 3133 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((C ∈ On ∧ A ∈ On) → (C ·o suc A) = ((C ·o A) +o C))
7069adantr 306 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((C ∈ On ∧ A ∈ On) ∧ ∅ ∈ C) → (C ·o suc A) = ((C ·o A) +o C))
7168, 70eleqtrrd 1166 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((C ∈ On ∧ A ∈ On) ∧ ∅ ∈ C) → (C ·o A) ∈ (C ·o suc A))
7271adantrl 311 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((C ∈ On ∧ A ∈ On) ∧ (Lim x ∧ ∅ ∈ C)) → (C ·o A) ∈ (C ·o suc A))
7372adantr 306 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((((C ∈ On ∧ A ∈ On) ∧ (Lim x ∧ ∅ ∈ C)) ∧ Ax) → (C ·o A) ∈ (C ·o suc A))
7463, 73sseldd 1507 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((C ∈ On ∧ A ∈ On) ∧ (Lim x ∧ ∅ ∈ C)) ∧ Ax) → (C ·o A) ∈ (C ·o x))
7574exp 291 . . . . . . . . . . . . 13 (((C ∈ On ∧ A ∈ On) ∧ (Lim x ∧ ∅ ∈ C)) → (Ax → (C ·o A) ∈ (C ·o x)))
7675exp43 301 . . . . . . . . . . . 12 (C ∈ On → (A ∈ On → (Lim x → (∅ ∈ C → (Ax → (C ·o A) ∈ (C ·o x))))))
7776com13 33 . . . . . . . . . . 11 (Lim x → (A ∈ On → (C ∈ On → (∅ ∈ C → (Ax → (C ·o A) ∈ (C ·o x))))))
7877imp4c 284 . . . . . . . . . 10 (Lim x → (((A ∈ On ∧ C ∈ On) ∧ ∅ ∈ C) → (Ax → (C ·o A) ∈ (C ·o x))))
7978a1dd 42 . . . . . . . . 9 (Lim x → (((A ∈ On ∧ C ∈ On) ∧ ∅ ∈ C) → (∀yx (Ay → (C ·o A) ∈ (C ·o y)) → (Ax → (C ·o A) ∈ (C ·o x)))))
806, 10, 14, 18, 21, 48, 79tfinds3 2406 . . . . . . . 8 (B ∈ On → (((A ∈ On ∧ C ∈ On) ∧ ∅ ∈ C) → (AB → (C ·o A) ∈ (C ·o B))))
8180com23 32 . . . . . . 7 (B ∈ On → (AB → (((A ∈ On ∧ C ∈ On) ∧ ∅ ∈ C) → (C ·o A) ∈ (C ·o B))))
8281exp4a 295 . . . . . 6 (B ∈ On → (AB → ((A ∈ On ∧ C ∈ On) → (∅ ∈ C → (C ·o A) ∈ (C ·o B)))))
8382exp4a 295 . . . . 5 (B ∈ On → (AB → (A ∈ On → (C ∈ On → (∅ ∈ C → (C ·o A) ∈ (C ·o B))))))
842, 83mpdd 47 . . . 4 (B ∈ On → (AB → (C ∈ On → (∅ ∈ C → (C ·o A) ∈ (C ·o B)))))
8584com34 36 . . 3 (B ∈ On → (AB → (∅ ∈ C → (C ∈ On → (C ·o A) ∈ (C ·o B)))))
8685com24 37 . 2 (B ∈ On → (C ∈ On → (∅ ∈ C → (AB → (C ·o A) ∈ (C ·o B)))))
8786imp31 280 1 (((B ∈ On ∧ C ∈ On) ∧ ∅ ∈ C) → (AB → (C ·o A) ∈ (C ·o B)))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   → wi 2   ↔ wb 127   ∨ wo 195   ∧ wa 196   = weq 797   = wceq 1091   ∈ wcel 1092  ∀wral 1201  Vcvv 1348   ⊆ wss 1487  ∅c0 1707  ciun 1994  Oncon0 2199  Lim wlim 2200  suc csuc 2201  (class class class)co 3001   +o coa 3101   ·o comu 3102
This theorem is referenced by:  oen0 3165
This theorem was proved from axioms:  ax-1 3  ax-2 4  ax-3 5  ax-mp 6  ax-4 673  ax-5 674  ax-6 675  ax-7 676  ax-gen 677  ax-8 798  ax-9 799  ax-10 800  ax-11 801  ax-12 802  ax-13 804  ax-14 805  ax-16 922  ax-17 925  ax-ext 1074  ax-rep 1075  ax-un 1076  ax-pow 1077
This theorem depends on definitions:  df-bi 128  df-or 197  df-an 198  df-3or 582  df-3an 583  df-ex 679  df-sb 853  df-eu 1009  df-mo 1010  df-clab 1093  df-cleq 1097  df-clel 1099  df-ral 1205  df-rex 1206  df-rab 1208  df-v 1349  df-sbc 1441  df-dif 1489  df-un 1490  df-in 1491  df-ss 1492  df-nul 1708  df-if 1777  df-pw 1799  df-sn 1811  df-pr 1812  df-tp 1814  df-op 1815  df-uni 1920  df-iun 1996  df-tr 2042  df-br 2063  df-opab 2098  df-eprel 2122  df-id 2125  df-po 2128  df-so 2138  df-fr 2169  df-we 2186  df-ord 2202  df-on 2203  df-lim 2204  df-suc 2205  df-xp 2424  df-rel 2425  df-cnv 2426  df-co 2427  df-dm 2428  df-rn 2429  df-res 2430  df-ima 2431  df-fun 2432  df-fn 2433  df-fv 2438  df-rdg 2970  df-opr 3003  df-oprab 3004  df-oadd 3106  df-omul 3107
metamath.org