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Theorem cfsuc

Description: Value of the cofinality function at a successor ordinal. Exercise 3 of TakeutiZaring p. 102. (Contributed by NM, 23-Apr-2004) (Revised by Mario Carneiro, 12-Feb-2013)

Ref Expression
Assertion cfsuc AOncfsucA=1𝑜

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 onsucb AOnsucAOn
2 cfval sucAOncfsucA=x|yx=cardyysucAzsucAwyzw
3 1 2 sylbi AOncfsucA=x|yx=cardyysucAzsucAwyzw
4 cardsn AOncardA=1𝑜
5 4 eqcomd AOn1𝑜=cardA
6 snidg AOnAA
7 elsuci zsucAzAz=A
8 onelss AOnzAzA
9 eqimss z=AzA
10 9 a1i AOnz=AzA
11 8 10 jaod AOnzAz=AzA
12 7 11 syl5 AOnzsucAzA
13 sseq2 w=AzwzA
14 13 rspcev AAzAwAzw
15 6 12 14 syl6an AOnzsucAwAzw
16 15 ralrimiv AOnzsucAwAzw
17 ssun2 AAA
18 df-suc sucA=AA
19 17 18 sseqtrri AsucA
20 16 19 jctil AOnAsucAzsucAwAzw
21 snex AV
22 fveq2 y=Acardy=cardA
23 22 eqeq2d y=A1𝑜=cardy1𝑜=cardA
24 sseq1 y=AysucAAsucA
25 rexeq y=AwyzwwAzw
26 25 ralbidv y=AzsucAwyzwzsucAwAzw
27 24 26 anbi12d y=AysucAzsucAwyzwAsucAzsucAwAzw
28 23 27 anbi12d y=A1𝑜=cardyysucAzsucAwyzw1𝑜=cardAAsucAzsucAwAzw
29 21 28 spcev 1𝑜=cardAAsucAzsucAwAzwy1𝑜=cardyysucAzsucAwyzw
30 5 20 29 syl2anc AOny1𝑜=cardyysucAzsucAwyzw
31 1oex 1𝑜V
32 eqeq1 x=1𝑜x=cardy1𝑜=cardy
33 32 anbi1d x=1𝑜x=cardyysucAzsucAwyzw1𝑜=cardyysucAzsucAwyzw
34 33 exbidv x=1𝑜yx=cardyysucAzsucAwyzwy1𝑜=cardyysucAzsucAwyzw
35 31 34 elab 1𝑜x|yx=cardyysucAzsucAwyzwy1𝑜=cardyysucAzsucAwyzw
36 30 35 sylibr AOn1𝑜x|yx=cardyysucAzsucAwyzw
37 el1o v1𝑜v=
38 eqcom =cardycardy=
39 vex yV
40 onssnum yVyOnydomcard
41 39 40 mpan yOnydomcard
42 cardnueq0 ydomcardcardy=y=
43 41 42 syl yOncardy=y=
44 38 43 bitrid yOn=cardyy=
45 44 biimpa yOn=cardyy=
46 rex0 ¬wzw
47 46 a1i zsucA¬wzw
48 47 nrex ¬zsucAwzw
49 nsuceq0 sucA
50 r19.2z sucAzsucAwzwzsucAwzw
51 49 50 mpan zsucAwzwzsucAwzw
52 48 51 mto ¬zsucAwzw
53 rexeq y=wyzwwzw
54 53 ralbidv y=zsucAwyzwzsucAwzw
55 52 54 mtbiri y=¬zsucAwyzw
56 45 55 syl yOn=cardy¬zsucAwyzw
57 56 intnand yOn=cardy¬ysucAzsucAwyzw
58 imnan yOn=cardy¬ysucAzsucAwyzw¬yOn=cardyysucAzsucAwyzw
59 57 58 mpbi ¬yOn=cardyysucAzsucAwyzw
60 onsuc AOnsucAOn
61 onss sucAOnsucAOn
62 sstr ysucAsucAOnyOn
63 61 62 sylan2 ysucAsucAOnyOn
64 60 63 sylan2 ysucAAOnyOn
65 64 ancoms AOnysucAyOn
66 65 adantrr AOnysucAzsucAwyzwyOn
67 66 3adant2 AOn=cardyysucAzsucAwyzwyOn
68 simp2 AOn=cardyysucAzsucAwyzw=cardy
69 simp3 AOn=cardyysucAzsucAwyzwysucAzsucAwyzw
70 67 68 69 jca31 AOn=cardyysucAzsucAwyzwyOn=cardyysucAzsucAwyzw
71 70 3expib AOn=cardyysucAzsucAwyzwyOn=cardyysucAzsucAwyzw
72 59 71 mtoi AOn¬=cardyysucAzsucAwyzw
73 72 nexdv AOn¬y=cardyysucAzsucAwyzw
74 0ex V
75 eqeq1 x=x=cardy=cardy
76 75 anbi1d x=x=cardyysucAzsucAwyzw=cardyysucAzsucAwyzw
77 76 exbidv x=yx=cardyysucAzsucAwyzwy=cardyysucAzsucAwyzw
78 74 77 elab x|yx=cardyysucAzsucAwyzwy=cardyysucAzsucAwyzw
79 73 78 sylnibr AOn¬x|yx=cardyysucAzsucAwyzw
80 79 adantr AOnv=¬x|yx=cardyysucAzsucAwyzw
81 eleq1 v=vx|yx=cardyysucAzsucAwyzwx|yx=cardyysucAzsucAwyzw
82 81 adantl AOnv=vx|yx=cardyysucAzsucAwyzwx|yx=cardyysucAzsucAwyzw
83 80 82 mtbird AOnv=¬vx|yx=cardyysucAzsucAwyzw
84 37 83 sylan2b AOnv1𝑜¬vx|yx=cardyysucAzsucAwyzw
85 84 ralrimiva AOnv1𝑜¬vx|yx=cardyysucAzsucAwyzw
86 cardon cardyOn
87 eleq1 x=cardyxOncardyOn
88 86 87 mpbiri x=cardyxOn
89 88 adantr x=cardyysucAzsucAwyzwxOn
90 89 exlimiv yx=cardyysucAzsucAwyzwxOn
91 90 abssi x|yx=cardyysucAzsucAwyzwOn
92 oneqmini x|yx=cardyysucAzsucAwyzwOn1𝑜x|yx=cardyysucAzsucAwyzwv1𝑜¬vx|yx=cardyysucAzsucAwyzw1𝑜=x|yx=cardyysucAzsucAwyzw
93 91 92 ax-mp 1𝑜x|yx=cardyysucAzsucAwyzwv1𝑜¬vx|yx=cardyysucAzsucAwyzw1𝑜=x|yx=cardyysucAzsucAwyzw
94 36 85 93 syl2anc AOn1𝑜=x|yx=cardyysucAzsucAwyzw
95 3 94 eqtr4d AOncfsucA=1𝑜