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Theorem cantnflt

Description: An upper bound on the partial sums of the CNF function. Since each term dominates all previous terms, by induction we can bound the whole sum with any exponent A ^o C where C is larger than any exponent ( Gx ) , x e. K which has been summed so far. (Contributed by Mario Carneiro, 28-May-2015) (Revised by AV, 29-Jun-2019)

Ref Expression
Hypotheses cantnfs.s ⊢ S = dom ⁡ A CNF B
cantnfs.a ⊢ φ → A ∈ On
cantnfs.b ⊢ φ → B ∈ On
cantnfcl.g ⊢ G = OrdIso E F supp ∅
cantnfcl.f ⊢ φ → F ∈ S
cantnfval.h ⊢ H = seq ω k ∈ V , z ∈ V ⟼ A ↑ 𝑜 G ⁡ k ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ k + 𝑜 z ∅
cantnflt.a ⊢ φ → ∅ ∈ A
cantnflt.k ⊢ φ → K ∈ suc ⁡ dom ⁡ G
cantnflt.c ⊢ φ → C ∈ On
cantnflt.s ⊢ φ → G K ⊆ C
Assertion cantnflt ⊢ φ → H ⁡ K ∈ A ↑ 𝑜 C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cantnfs.s ⊢ S = dom ⁡ A CNF B
2 cantnfs.a ⊢ φ → A ∈ On
3 cantnfs.b ⊢ φ → B ∈ On
4 cantnfcl.g ⊢ G = OrdIso E F supp ∅
5 cantnfcl.f ⊢ φ → F ∈ S
6 cantnfval.h ⊢ H = seq ω k ∈ V , z ∈ V ⟼ A ↑ 𝑜 G ⁡ k ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ k + 𝑜 z ∅
7 cantnflt.a ⊢ φ → ∅ ∈ A
8 cantnflt.k ⊢ φ → K ∈ suc ⁡ dom ⁡ G
9 cantnflt.c ⊢ φ → C ∈ On
10 cantnflt.s ⊢ φ → G K ⊆ C
11 oen0 ⊢ A ∈ On ∧ C ∈ On ∧ ∅ ∈ A → ∅ ∈ A ↑ 𝑜 C
12 2 9 7 11 syl21anc ⊢ φ → ∅ ∈ A ↑ 𝑜 C
13 fveq2 ⊢ K = ∅ → H ⁡ K = H ⁡ ∅
14 0ex ⊢ ∅ ∈ V
15 6 seqom0g ⊢ ∅ ∈ V → H ⁡ ∅ = ∅
16 14 15 ax-mp ⊢ H ⁡ ∅ = ∅
17 13 16 eqtrdi ⊢ K = ∅ → H ⁡ K = ∅
18 17 eleq1d ⊢ K = ∅ → H ⁡ K ∈ A ↑ 𝑜 C ↔ ∅ ∈ A ↑ 𝑜 C
19 12 18 syl5ibrcom ⊢ φ → K = ∅ → H ⁡ K ∈ A ↑ 𝑜 C
20 9 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → C ∈ On
21 eloni ⊢ C ∈ On → Ord ⁡ C
22 20 21 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → Ord ⁡ C
23 10 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → G K ⊆ C
24 4 oif ⊢ G : dom ⁡ G ⟶ F supp ∅
25 ffn ⊢ G : dom ⁡ G ⟶ F supp ∅ → G Fn dom ⁡ G
26 24 25 mp1i ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → G Fn dom ⁡ G
27 4 oicl ⊢ Ord ⁡ dom ⁡ G
28 ordsuc ⊢ Ord ⁡ dom ⁡ G ↔ Ord ⁡ suc ⁡ dom ⁡ G
29 27 28 mpbi ⊢ Ord ⁡ suc ⁡ dom ⁡ G
30 ordelon ⊢ Ord ⁡ suc ⁡ dom ⁡ G ∧ K ∈ suc ⁡ dom ⁡ G → K ∈ On
31 29 8 30 sylancr ⊢ φ → K ∈ On
32 ordsssuc ⊢ K ∈ On ∧ Ord ⁡ dom ⁡ G → K ⊆ dom ⁡ G ↔ K ∈ suc ⁡ dom ⁡ G
33 31 27 32 sylancl ⊢ φ → K ⊆ dom ⁡ G ↔ K ∈ suc ⁡ dom ⁡ G
34 8 33 mpbird ⊢ φ → K ⊆ dom ⁡ G
35 34 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → K ⊆ dom ⁡ G
36 vex ⊢ x ∈ V
37 36 sucid ⊢ x ∈ suc ⁡ x
38 simprr ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → K = suc ⁡ x
39 37 38 eleqtrrid ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → x ∈ K
40 fnfvima ⊢ G Fn dom ⁡ G ∧ K ⊆ dom ⁡ G ∧ x ∈ K → G ⁡ x ∈ G K
41 26 35 39 40 syl3anc ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → G ⁡ x ∈ G K
42 23 41 sseldd ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → G ⁡ x ∈ C
43 ordsucss ⊢ Ord ⁡ C → G ⁡ x ∈ C → suc ⁡ G ⁡ x ⊆ C
44 22 42 43 sylc ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → suc ⁡ G ⁡ x ⊆ C
45 suppssdm ⊢ F supp ∅ ⊆ dom ⁡ F
46 1 2 3 cantnfs ⊢ φ → F ∈ S ↔ F : B ⟶ A ∧ finSupp ∅⁡ F
47 5 46 mpbid ⊢ φ → F : B ⟶ A ∧ finSupp ∅⁡ F
48 47 simpld ⊢ φ → F : B ⟶ A
49 45 48 fssdm ⊢ φ → F supp ∅ ⊆ B
50 onss ⊢ B ∈ On → B ⊆ On
51 3 50 syl ⊢ φ → B ⊆ On
52 49 51 sstrd ⊢ φ → F supp ∅ ⊆ On
53 52 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → F supp ∅ ⊆ On
54 8 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → K ∈ suc ⁡ dom ⁡ G
55 38 54 eqeltrrd ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → suc ⁡ x ∈ suc ⁡ dom ⁡ G
56 ordsucelsuc ⊢ Ord ⁡ dom ⁡ G → x ∈ dom ⁡ G ↔ suc ⁡ x ∈ suc ⁡ dom ⁡ G
57 27 56 ax-mp ⊢ x ∈ dom ⁡ G ↔ suc ⁡ x ∈ suc ⁡ dom ⁡ G
58 55 57 sylibr ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → x ∈ dom ⁡ G
59 24 ffvelcdmi ⊢ x ∈ dom ⁡ G → G ⁡ x ∈ supp ∅⁡ F
60 58 59 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → G ⁡ x ∈ supp ∅⁡ F
61 53 60 sseldd ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → G ⁡ x ∈ On
62 onsuc ⊢ G ⁡ x ∈ On → suc ⁡ G ⁡ x ∈ On
63 61 62 syl ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → suc ⁡ G ⁡ x ∈ On
64 2 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → A ∈ On
65 7 adantr ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → ∅ ∈ A
66 oewordi ⊢ suc ⁡ G ⁡ x ∈ On ∧ C ∈ On ∧ A ∈ On ∧ ∅ ∈ A → suc ⁡ G ⁡ x ⊆ C → A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ x ⊆ A ↑ 𝑜 C
67 63 20 64 65 66 syl31anc ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → suc ⁡ G ⁡ x ⊆ C → A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ x ⊆ A ↑ 𝑜 C
68 44 67 mpd ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ x ⊆ A ↑ 𝑜 C
69 38 fveq2d ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → H ⁡ K = H ⁡ suc ⁡ x
70 simprl ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → x ∈ ω
71 simpl ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → φ
72 eleq1 ⊢ x = ∅ → x ∈ dom ⁡ G ↔ ∅ ∈ dom ⁡ G
73 suceq ⊢ x = ∅ → suc ⁡ x = suc ⁡ ∅
74 73 fveq2d ⊢ x = ∅ → H ⁡ suc ⁡ x = H ⁡ suc ⁡ ∅
75 fveq2 ⊢ x = ∅ → G ⁡ x = G ⁡ ∅
76 suceq ⊢ G ⁡ x = G ⁡ ∅ → suc ⁡ G ⁡ x = suc ⁡ G ⁡ ∅
77 75 76 syl ⊢ x = ∅ → suc ⁡ G ⁡ x = suc ⁡ G ⁡ ∅
78 77 oveq2d ⊢ x = ∅ → A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ x = A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ ∅
79 74 78 eleq12d ⊢ x = ∅ → H ⁡ suc ⁡ x ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ x ↔ H ⁡ suc ⁡ ∅ ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ ∅
80 72 79 imbi12d ⊢ x = ∅ → x ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ x ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ x ↔ ∅ ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ ∅ ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ ∅
81 eleq1 ⊢ x = y → x ∈ dom ⁡ G ↔ y ∈ dom ⁡ G
82 suceq ⊢ x = y → suc ⁡ x = suc ⁡ y
83 82 fveq2d ⊢ x = y → H ⁡ suc ⁡ x = H ⁡ suc ⁡ y
84 fveq2 ⊢ x = y → G ⁡ x = G ⁡ y
85 suceq ⊢ G ⁡ x = G ⁡ y → suc ⁡ G ⁡ x = suc ⁡ G ⁡ y
86 84 85 syl ⊢ x = y → suc ⁡ G ⁡ x = suc ⁡ G ⁡ y
87 86 oveq2d ⊢ x = y → A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ x = A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y
88 83 87 eleq12d ⊢ x = y → H ⁡ suc ⁡ x ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ x ↔ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y
89 81 88 imbi12d ⊢ x = y → x ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ x ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ x ↔ y ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y
90 eleq1 ⊢ x = suc ⁡ y → x ∈ dom ⁡ G ↔ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G
91 suceq ⊢ x = suc ⁡ y → suc ⁡ x = suc ⁡ suc ⁡ y
92 91 fveq2d ⊢ x = suc ⁡ y → H ⁡ suc ⁡ x = H ⁡ suc ⁡ suc ⁡ y
93 fveq2 ⊢ x = suc ⁡ y → G ⁡ x = G ⁡ suc ⁡ y
94 suceq ⊢ G ⁡ x = G ⁡ suc ⁡ y → suc ⁡ G ⁡ x = suc ⁡ G ⁡ suc ⁡ y
95 93 94 syl ⊢ x = suc ⁡ y → suc ⁡ G ⁡ x = suc ⁡ G ⁡ suc ⁡ y
96 95 oveq2d ⊢ x = suc ⁡ y → A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ x = A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ suc ⁡ y
97 92 96 eleq12d ⊢ x = suc ⁡ y → H ⁡ suc ⁡ x ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ x ↔ H ⁡ suc ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ suc ⁡ y
98 90 97 imbi12d ⊢ x = suc ⁡ y → x ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ x ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ x ↔ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ suc ⁡ y
99 48 adantr ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → F : B ⟶ A
100 24 ffvelcdmi ⊢ ∅ ∈ dom ⁡ G → G ⁡ ∅ ∈ supp ∅⁡ F
101 49 sselda ⊢ φ ∧ G ⁡ ∅ ∈ supp ∅⁡ F → G ⁡ ∅ ∈ B
102 100 101 sylan2 ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → G ⁡ ∅ ∈ B
103 99 102 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → F ⁡ G ⁡ ∅ ∈ A
104 2 adantr ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → A ∈ On
105 onelon ⊢ A ∈ On ∧ F ⁡ G ⁡ ∅ ∈ A → F ⁡ G ⁡ ∅ ∈ On
106 104 103 105 syl2anc ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → F ⁡ G ⁡ ∅ ∈ On
107 52 sselda ⊢ φ ∧ G ⁡ ∅ ∈ supp ∅⁡ F → G ⁡ ∅ ∈ On
108 100 107 sylan2 ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → G ⁡ ∅ ∈ On
109 oecl ⊢ A ∈ On ∧ G ⁡ ∅ ∈ On → A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ∈ On
110 104 108 109 syl2anc ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ∈ On
111 7 adantr ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → ∅ ∈ A
112 oen0 ⊢ A ∈ On ∧ G ⁡ ∅ ∈ On ∧ ∅ ∈ A → ∅ ∈ A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅
113 104 108 111 112 syl21anc ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → ∅ ∈ A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅
114 omord2 ⊢ F ⁡ G ⁡ ∅ ∈ On ∧ A ∈ On ∧ A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ∈ On ∧ ∅ ∈ A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ → F ⁡ G ⁡ ∅ ∈ A ↔ A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅ ∈ A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 A
115 106 104 110 113 114 syl31anc ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → F ⁡ G ⁡ ∅ ∈ A ↔ A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅ ∈ A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 A
116 103 115 mpbid ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅ ∈ A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 A
117 peano1 ⊢ ∅ ∈ ω
118 117 a1i ⊢ ∅ ∈ dom ⁡ G → ∅ ∈ ω
119 1 2 3 4 5 6 cantnfsuc ⊢ φ ∧ ∅ ∈ ω → H ⁡ suc ⁡ ∅ = A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅ + 𝑜 H ⁡ ∅
120 118 119 sylan2 ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ ∅ = A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅ + 𝑜 H ⁡ ∅
121 16 oveq2i ⊢ A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅ + 𝑜 H ⁡ ∅ = A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅ + 𝑜 ∅
122 omcl ⊢ A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ∈ On ∧ F ⁡ G ⁡ ∅ ∈ On → A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅ ∈ On
123 110 106 122 syl2anc ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅ ∈ On
124 oa0 ⊢ A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅ ∈ On → A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅ + 𝑜 ∅ = A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅
125 123 124 syl ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅ + 𝑜 ∅ = A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅
126 121 125 eqtrid ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅ + 𝑜 H ⁡ ∅ = A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅
127 120 126 eqtrd ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ ∅ = A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ ∅
128 oesuc ⊢ A ∈ On ∧ G ⁡ ∅ ∈ On → A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ ∅ = A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 A
129 104 108 128 syl2anc ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ ∅ = A ↑ 𝑜 G ⁡ ∅ ⋅ 𝑜 A
130 116 127 129 3eltr4d ⊢ φ ∧ ∅ ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ ∅ ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ ∅
131 130 ex ⊢ φ → ∅ ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ ∅ ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ ∅
132 ordtr ⊢ Ord ⁡ dom ⁡ G → Tr ⁡ dom ⁡ G
133 27 132 ax-mp ⊢ Tr ⁡ dom ⁡ G
134 trsuc ⊢ Tr ⁡ dom ⁡ G ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G → y ∈ dom ⁡ G
135 133 134 mpan ⊢ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G → y ∈ dom ⁡ G
136 135 imim1i ⊢ y ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y
137 2 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → A ∈ On
138 eloni ⊢ A ∈ On → Ord ⁡ A
139 137 138 syl ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → Ord ⁡ A
140 48 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → F : B ⟶ A
141 49 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → F supp ∅ ⊆ B
142 24 ffvelcdmi ⊢ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G → G ⁡ suc ⁡ y ∈ supp ∅⁡ F
143 142 ad2antrl ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → G ⁡ suc ⁡ y ∈ supp ∅⁡ F
144 141 143 sseldd ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → G ⁡ suc ⁡ y ∈ B
145 140 144 ffvelcdmd ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ∈ A
146 ordsucss ⊢ Ord ⁡ A → F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ∈ A → suc ⁡ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ⊆ A
147 139 145 146 sylc ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → suc ⁡ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ⊆ A
148 onelon ⊢ A ∈ On ∧ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ∈ A → F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ∈ On
149 137 145 148 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ∈ On
150 onsuc ⊢ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ∈ On → suc ⁡ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ∈ On
151 149 150 syl ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → suc ⁡ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ∈ On
152 52 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → F supp ∅ ⊆ On
153 152 143 sseldd ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → G ⁡ suc ⁡ y ∈ On
154 oecl ⊢ A ∈ On ∧ G ⁡ suc ⁡ y ∈ On → A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ∈ On
155 137 153 154 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ∈ On
156 omwordi ⊢ suc ⁡ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ∈ On ∧ A ∈ On ∧ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ∈ On → suc ⁡ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ⊆ A → A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 suc ⁡ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ⊆ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 A
157 151 137 155 156 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → suc ⁡ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ⊆ A → A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 suc ⁡ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ⊆ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 A
158 147 157 mpd ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 suc ⁡ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ⊆ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 A
159 oesuc ⊢ A ∈ On ∧ G ⁡ suc ⁡ y ∈ On → A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ suc ⁡ y = A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 A
160 137 153 159 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ suc ⁡ y = A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 A
161 158 160 sseqtrrd ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 suc ⁡ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ⊆ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ suc ⁡ y
162 eloni ⊢ G ⁡ suc ⁡ y ∈ On → Ord ⁡ G ⁡ suc ⁡ y
163 153 162 syl ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → Ord ⁡ G ⁡ suc ⁡ y
164 vex ⊢ y ∈ V
165 164 sucid ⊢ y ∈ suc ⁡ y
166 164 sucex ⊢ suc ⁡ y ∈ V
167 166 epeli ⊢ y E suc ⁡ y ↔ y ∈ suc ⁡ y
168 165 167 mpbir ⊢ y E suc ⁡ y
169 ovexd ⊢ φ → F supp ∅ ∈ V
170 1 2 3 4 5 cantnfcl ⊢ φ → E We supp ∅⁡ F ∧ dom ⁡ G ∈ ω
171 170 simpld ⊢ φ → E We supp ∅⁡ F
172 4 oiiso ⊢ F supp ∅ ∈ V ∧ E We supp ∅⁡ F → G Isom E , E dom ⁡ G F supp ∅
173 169 171 172 syl2anc ⊢ φ → G Isom E , E dom ⁡ G F supp ∅
174 173 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → G Isom E , E dom ⁡ G F supp ∅
175 135 ad2antrl ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → y ∈ dom ⁡ G
176 simprl ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G
177 isorel ⊢ G Isom E , E dom ⁡ G F supp ∅ ∧ y ∈ dom ⁡ G ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G → y E suc ⁡ y ↔ G ⁡ y E G ⁡ suc ⁡ y
178 174 175 176 177 syl12anc ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → y E suc ⁡ y ↔ G ⁡ y E G ⁡ suc ⁡ y
179 168 178 mpbii ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → G ⁡ y E G ⁡ suc ⁡ y
180 fvex ⊢ G ⁡ suc ⁡ y ∈ V
181 180 epeli ⊢ G ⁡ y E G ⁡ suc ⁡ y ↔ G ⁡ y ∈ G ⁡ suc ⁡ y
182 179 181 sylib ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → G ⁡ y ∈ G ⁡ suc ⁡ y
183 ordsucss ⊢ Ord ⁡ G ⁡ suc ⁡ y → G ⁡ y ∈ G ⁡ suc ⁡ y → suc ⁡ G ⁡ y ⊆ G ⁡ suc ⁡ y
184 163 182 183 sylc ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → suc ⁡ G ⁡ y ⊆ G ⁡ suc ⁡ y
185 24 ffvelcdmi ⊢ y ∈ dom ⁡ G → G ⁡ y ∈ supp ∅⁡ F
186 175 185 syl ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → G ⁡ y ∈ supp ∅⁡ F
187 152 186 sseldd ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → G ⁡ y ∈ On
188 onsuc ⊢ G ⁡ y ∈ On → suc ⁡ G ⁡ y ∈ On
189 187 188 syl ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → suc ⁡ G ⁡ y ∈ On
190 7 ad2antrr ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → ∅ ∈ A
191 oewordi ⊢ suc ⁡ G ⁡ y ∈ On ∧ G ⁡ suc ⁡ y ∈ On ∧ A ∈ On ∧ ∅ ∈ A → suc ⁡ G ⁡ y ⊆ G ⁡ suc ⁡ y → A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y ⊆ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y
192 189 153 137 190 191 syl31anc ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → suc ⁡ G ⁡ y ⊆ G ⁡ suc ⁡ y → A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y ⊆ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y
193 184 192 mpd ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y ⊆ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y
194 simprr ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y
195 193 194 sseldd ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y
196 peano2 ⊢ y ∈ ω → suc ⁡ y ∈ ω
197 196 ad2antlr ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → suc ⁡ y ∈ ω
198 6 cantnfvalf ⊢ H : ω ⟶ On
199 198 ffvelcdmi ⊢ suc ⁡ y ∈ ω → H ⁡ suc ⁡ y ∈ On
200 197 199 syl ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → H ⁡ suc ⁡ y ∈ On
201 omcl ⊢ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ∈ On ∧ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ∈ On → A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ∈ On
202 155 149 201 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ∈ On
203 oaord ⊢ H ⁡ suc ⁡ y ∈ On ∧ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ∈ On ∧ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ∈ On → H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ↔ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y + 𝑜 H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y + 𝑜 A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y
204 200 155 202 203 syl3anc ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ↔ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y + 𝑜 H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y + 𝑜 A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y
205 195 204 mpbid ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y + 𝑜 H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y + 𝑜 A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y
206 1 2 3 4 5 6 cantnfsuc ⊢ φ ∧ suc ⁡ y ∈ ω → H ⁡ suc ⁡ suc ⁡ y = A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y + 𝑜 H ⁡ suc ⁡ y
207 196 206 sylan2 ⊢ φ ∧ y ∈ ω → H ⁡ suc ⁡ suc ⁡ y = A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y + 𝑜 H ⁡ suc ⁡ y
208 207 adantr ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → H ⁡ suc ⁡ suc ⁡ y = A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y + 𝑜 H ⁡ suc ⁡ y
209 omsuc ⊢ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ∈ On ∧ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y ∈ On → A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 suc ⁡ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y = A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y + 𝑜 A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y
210 155 149 209 syl2anc ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 suc ⁡ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y = A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y + 𝑜 A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y
211 205 208 210 3eltr4d ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → H ⁡ suc ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 G ⁡ suc ⁡ y ⋅ 𝑜 suc ⁡ F ⁡ G ⁡ suc ⁡ y
212 161 211 sseldd ⊢ φ ∧ y ∈ ω ∧ suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G ∧ H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → H ⁡ suc ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ suc ⁡ y
213 212 exp32 ⊢ φ ∧ y ∈ ω → suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → H ⁡ suc ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ suc ⁡ y
214 213 a2d ⊢ φ ∧ y ∈ ω → suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ suc ⁡ y
215 136 214 syl5 ⊢ φ ∧ y ∈ ω → y ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ suc ⁡ y
216 215 expcom ⊢ y ∈ ω → φ → y ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ y → suc ⁡ y ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ suc ⁡ y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ suc ⁡ y
217 80 89 98 131 216 finds2 ⊢ x ∈ ω → φ → x ∈ dom ⁡ G → H ⁡ suc ⁡ x ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ x
218 70 71 58 217 syl3c ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → H ⁡ suc ⁡ x ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ x
219 69 218 eqeltrd ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → H ⁡ K ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ G ⁡ x
220 68 219 sseldd ⊢ φ ∧ x ∈ ω ∧ K = suc ⁡ x → H ⁡ K ∈ A ↑ 𝑜 C
221 220 rexlimdvaa ⊢ φ → ∃ x ∈ ω K = suc ⁡ x → H ⁡ K ∈ A ↑ 𝑜 C
222 peano2 ⊢ dom ⁡ G ∈ ω → suc ⁡ dom ⁡ G ∈ ω
223 170 222 simpl2im ⊢ φ → suc ⁡ dom ⁡ G ∈ ω
224 elnn ⊢ K ∈ suc ⁡ dom ⁡ G ∧ suc ⁡ dom ⁡ G ∈ ω → K ∈ ω
225 8 223 224 syl2anc ⊢ φ → K ∈ ω
226 nn0suc ⊢ K ∈ ω → K = ∅ ∨ ∃ x ∈ ω K = suc ⁡ x
227 225 226 syl ⊢ φ → K = ∅ ∨ ∃ x ∈ ω K = suc ⁡ x
228 19 221 227 mpjaod ⊢ φ → H ⁡ K ∈ A ↑ 𝑜 C