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

Theorem ordtri3or 2230
Description: A trichotomy law for ordinals. Proposition 7.10 of [TakeutiZaring] p. 38.
Assertion
Ref Expression
ordtri3or ((Ord A ∧ Ord B) → (ABA = BBA))

Proof of Theorem ordtri3or
StepHypRef Expression
1 ordin 2228 . . . . . 6 ((Ord A ∧ Ord B) → Ord (AB))
2 ordeirr 2217 . . . . . 6 (Ord (AB) → ¬ (AB) ∈ (AB))
31, 2syl 12 . . . . 5 ((Ord A ∧ Ord B) → ¬ (AB) ∈ (AB))
4 elin 1635 . . . . . . . 8 ((AB) ∈ (AB) ↔ ((AB) ∈ A ∧ (AB) ∈ B))
5 incom 1636 . . . . . . . . . 10 (AB) = (BA)
65eleq1i 1152 . . . . . . . . 9 ((AB) ∈ B ↔ (BA) ∈ B)
76anbi2i 367 . . . . . . . 8 (((AB) ∈ A ∧ (AB) ∈ B) ↔ ((AB) ∈ A ∧ (BA) ∈ B))
84, 7bitr 151 . . . . . . 7 ((AB) ∈ (AB) ↔ ((AB) ∈ A ∧ (BA) ∈ B))
98negbii 162 . . . . . 6 (¬ (AB) ∈ (AB) ↔ ¬ ((AB) ∈ A ∧ (BA) ∈ B))
10 ianor 253 . . . . . 6 (¬ ((AB) ∈ A ∧ (BA) ∈ B) ↔ (¬ (AB) ∈ A ∨ ¬ (BA) ∈ B))
119, 10bitr 151 . . . . 5 (¬ (AB) ∈ (AB) ↔ (¬ (AB) ∈ A ∨ ¬ (BA) ∈ B))
123, 11sylib 173 . . . 4 ((Ord A ∧ Ord B) → (¬ (AB) ∈ A ∨ ¬ (BA) ∈ B))
13 inss1 1657 . . . . . . . . . 10 (AB) ⊆ A
14 ordsseleq 2227 . . . . . . . . . 10 ((Ord (AB) ∧ Ord A) → ((AB) ⊆ A ↔ ((AB) ∈ A ∨ (AB) = A)))
1513, 14mpbii 168 . . . . . . . . 9 ((Ord (AB) ∧ Ord A) → ((AB) ∈ A ∨ (AB) = A))
1615, 1sylan 343 . . . . . . . 8 (((Ord A ∧ Ord B) ∧ Ord A) → ((AB) ∈ A ∨ (AB) = A))
1716anabss1 381 . . . . . . 7 ((Ord A ∧ Ord B) → ((AB) ∈ A ∨ (AB) = A))
1817ord 202 . . . . . 6 ((Ord A ∧ Ord B) → (¬ (AB) ∈ A → (AB) = A))
19 df-ss 1492 . . . . . 6 (AB ↔ (AB) = A)
2018, 19syl6ibr 186 . . . . 5 ((Ord A ∧ Ord B) → (¬ (AB) ∈ AAB))
21 inss1 1657 . . . . . . . . . 10 (BA) ⊆ B
22 ordsseleq 2227 . . . . . . . . . 10 ((Ord (BA) ∧ Ord B) → ((BA) ⊆ B ↔ ((BA) ∈ B ∨ (BA) = B)))
2321, 22mpbii 168 . . . . . . . . 9 ((Ord (BA) ∧ Ord B) → ((BA) ∈ B ∨ (BA) = B))
24 ordin 2228 . . . . . . . . 9 ((Ord B ∧ Ord A) → Ord (BA))
2523, 24sylan 343 . . . . . . . 8 (((Ord B ∧ Ord A) ∧ Ord B) → ((BA) ∈ B ∨ (BA) = B))
2625anabss4 383 . . . . . . 7 ((Ord A ∧ Ord B) → ((BA) ∈ B ∨ (BA) = B))
2726ord 202 . . . . . 6 ((Ord A ∧ Ord B) → (¬ (BA) ∈ B → (BA) = B))
28 df-ss 1492 . . . . . 6 (BA ↔ (BA) = B)
2927, 28syl6ibr 186 . . . . 5 ((Ord A ∧ Ord B) → (¬ (BA) ∈ BBA))
3020, 29orim12d 436 . . . 4 ((Ord A ∧ Ord B) → ((¬ (AB) ∈ A ∨ ¬ (BA) ∈ B) → (ABBA)))
3112, 30mpd 46 . . 3 ((Ord A ∧ Ord B) → (ABBA))
32 ordsseleq 2227 . . . 4 ((Ord A ∧ Ord B) → (AB ↔ (ABA = B)))
33 ordsseleq 2227 . . . . 5 ((Ord B ∧ Ord A) → (BA ↔ (BAB = A)))
3433ancoms 334 . . . 4 ((Ord A ∧ Ord B) → (BA ↔ (BAB = A)))
3532, 34orbi12d 475 . . 3 ((Ord A ∧ Ord B) → ((ABBA) ↔ ((ABA = B) ∨ (BAB = A))))
3631, 35mpbid 170 . 2 ((Ord A ∧ Ord B) → ((ABA = B) ∨ (BAB = A)))
37 df-3or 582 . . 3 ((ABA = BBA) ↔ ((ABA = B) ∨ BA))
38 oridm 208 . . . . . 6 ((A = BA = B) ↔ A = B)
39 cleqcom 1103 . . . . . . 7 (A = BB = A)
4039orbi2i 214 . . . . . 6 ((A = BA = B) ↔ (A = BB = A))
4138, 40bitr3 153 . . . . 5 (A = B ↔ (A = BB = A))
4241orbi2i 214 . . . 4 (((ABBA) ∨ A = B) ↔ ((ABBA) ∨ (A = BB = A)))
43 or23 219 . . . 4 (((ABA = B) ∨ BA) ↔ ((ABBA) ∨ A = B))
44 or4 220 . . . 4 (((ABA = B) ∨ (BAB = A)) ↔ ((ABBA) ∨ (A = BB = A)))
4542, 43, 443bitr4 158 . . 3 (((ABA = B) ∨ BA) ↔ ((ABA = B) ∨ (BAB = A)))
4637, 45bitr 151 . 2 ((ABA = BBA) ↔ ((ABA = B) ∨ (BAB = A)))
4736, 46sylibr 175 1 ((Ord A ∧ Ord B) → (ABA = BBA))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 1   → wi 2   ↔ wb 127   ∨ wo 195   ∧ wa 196   ∨ w3o 580   = wceq 1091   ∈ wcel 1092   ∩ cin 1486   ⊆ wss 1487  Ord word 2198
This theorem is referenced by:  ordtri1 2231  ordtri3 2234  ordon 2238  ordeleqon 2241  ordtri2or 2328  zornlem6 3608
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-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-clab 1093  df-cleq 1097  df-clel 1099  df-ral 1205  df-rex 1206  df-v 1349  df-dif 1489  df-un 1490  df-in 1491  df-ss 1492  df-nul 1708  df-pw 1799  df-sn 1811  df-pr 1812  df-op 1815  df-uni 1920  df-tr 2042  df-br 2063  df-opab 2098  df-eprel 2122  df-po 2128  df-so 2138  df-fr 2169  df-we 2186  df-ord 2202
metamath.org