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Theorem oeworde

Description: Ordinal exponentiation compared to its exponent. Proposition 8.37 of TakeutiZaring p. 68. Lemma 3.20 of Schloeder p. 10. (Contributed by NM, 7-Jan-2005) (Revised by Mario Carneiro, 24-May-2015)

Ref Expression
Assertion oeworde ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 ∧ B ∈ On → B ⊆ A ↑ 𝑜 B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 id ⊢ x = ∅ → x = ∅
2 oveq2 ⊢ x = ∅ → A ↑ 𝑜 x = A ↑ 𝑜 ∅
3 1 2 sseq12d ⊢ x = ∅ → x ⊆ A ↑ 𝑜 x ↔ ∅ ⊆ A ↑ 𝑜 ∅
4 id ⊢ x = y → x = y
5 oveq2 ⊢ x = y → A ↑ 𝑜 x = A ↑ 𝑜 y
6 4 5 sseq12d ⊢ x = y → x ⊆ A ↑ 𝑜 x ↔ y ⊆ A ↑ 𝑜 y
7 id ⊢ x = suc ⁡ y → x = suc ⁡ y
8 oveq2 ⊢ x = suc ⁡ y → A ↑ 𝑜 x = A ↑ 𝑜 suc ⁡ y
9 7 8 sseq12d ⊢ x = suc ⁡ y → x ⊆ A ↑ 𝑜 x ↔ suc ⁡ y ⊆ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y
10 id ⊢ x = B → x = B
11 oveq2 ⊢ x = B → A ↑ 𝑜 x = A ↑ 𝑜 B
12 10 11 sseq12d ⊢ x = B → x ⊆ A ↑ 𝑜 x ↔ B ⊆ A ↑ 𝑜 B
13 0ss ⊢ ∅ ⊆ A ↑ 𝑜 ∅
14 13 a1i ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 → ∅ ⊆ A ↑ 𝑜 ∅
15 eloni ⊢ y ∈ On → Ord ⁡ y
16 eldifi ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 → A ∈ On
17 oecl ⊢ A ∈ On ∧ y ∈ On → A ↑ 𝑜 y ∈ On
18 16 17 sylan ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 ∧ y ∈ On → A ↑ 𝑜 y ∈ On
19 eloni ⊢ A ↑ 𝑜 y ∈ On → Ord ⁡ A ↑ 𝑜 y
20 18 19 syl ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 ∧ y ∈ On → Ord ⁡ A ↑ 𝑜 y
21 ordsucsssuc ⊢ Ord ⁡ y ∧ Ord ⁡ A ↑ 𝑜 y → y ⊆ A ↑ 𝑜 y ↔ suc ⁡ y ⊆ suc ⁡ A ↑ 𝑜 y
22 15 20 21 syl2an2 ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 ∧ y ∈ On → y ⊆ A ↑ 𝑜 y ↔ suc ⁡ y ⊆ suc ⁡ A ↑ 𝑜 y
23 onsuc ⊢ y ∈ On → suc ⁡ y ∈ On
24 oecl ⊢ A ∈ On ∧ suc ⁡ y ∈ On → A ↑ 𝑜 suc ⁡ y ∈ On
25 16 23 24 syl2an ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 ∧ y ∈ On → A ↑ 𝑜 suc ⁡ y ∈ On
26 eloni ⊢ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y ∈ On → Ord ⁡ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y
27 25 26 syl ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 ∧ y ∈ On → Ord ⁡ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y
28 id ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 → A ∈ On ∖ 2 𝑜
29 vex ⊢ y ∈ V
30 29 sucid ⊢ y ∈ suc ⁡ y
31 oeordi ⊢ suc ⁡ y ∈ On ∧ A ∈ On ∖ 2 𝑜 → y ∈ suc ⁡ y → A ↑ 𝑜 y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y
32 30 31 mpi ⊢ suc ⁡ y ∈ On ∧ A ∈ On ∖ 2 𝑜 → A ↑ 𝑜 y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y
33 23 28 32 syl2anr ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 ∧ y ∈ On → A ↑ 𝑜 y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y
34 ordsucss ⊢ Ord ⁡ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y → A ↑ 𝑜 y ∈ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y → suc ⁡ A ↑ 𝑜 y ⊆ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y
35 27 33 34 sylc ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 ∧ y ∈ On → suc ⁡ A ↑ 𝑜 y ⊆ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y
36 sstr2 ⊢ suc ⁡ y ⊆ suc ⁡ A ↑ 𝑜 y → suc ⁡ A ↑ 𝑜 y ⊆ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y → suc ⁡ y ⊆ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y
37 35 36 syl5com ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 ∧ y ∈ On → suc ⁡ y ⊆ suc ⁡ A ↑ 𝑜 y → suc ⁡ y ⊆ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y
38 22 37 sylbid ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 ∧ y ∈ On → y ⊆ A ↑ 𝑜 y → suc ⁡ y ⊆ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y
39 38 expcom ⊢ y ∈ On → A ∈ On ∖ 2 𝑜 → y ⊆ A ↑ 𝑜 y → suc ⁡ y ⊆ A ↑ 𝑜 suc ⁡ y
40 dif20el ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 → ∅ ∈ A
41 16 40 jca ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 → A ∈ On ∧ ∅ ∈ A
42 ss2iun ⊢ ∀ y ∈ x y ⊆ A ↑ 𝑜 y → ⋃ y ∈ x y ⊆ ⋃ y ∈ x A ↑ 𝑜 y
43 limuni ⊢ Lim ⁡ x → x = ⋃ x
44 uniiun ⊢ ⋃ x = ⋃ y ∈ x y
45 43 44 eqtrdi ⊢ Lim ⁡ x → x = ⋃ y ∈ x y
46 45 adantr ⊢ Lim ⁡ x ∧ A ∈ On ∧ ∅ ∈ A → x = ⋃ y ∈ x y
47 vex ⊢ x ∈ V
48 oelim ⊢ A ∈ On ∧ x ∈ V ∧ Lim ⁡ x ∧ ∅ ∈ A → A ↑ 𝑜 x = ⋃ y ∈ x A ↑ 𝑜 y
49 47 48 mpanlr1 ⊢ A ∈ On ∧ Lim ⁡ x ∧ ∅ ∈ A → A ↑ 𝑜 x = ⋃ y ∈ x A ↑ 𝑜 y
50 49 anasss ⊢ A ∈ On ∧ Lim ⁡ x ∧ ∅ ∈ A → A ↑ 𝑜 x = ⋃ y ∈ x A ↑ 𝑜 y
51 50 an12s ⊢ Lim ⁡ x ∧ A ∈ On ∧ ∅ ∈ A → A ↑ 𝑜 x = ⋃ y ∈ x A ↑ 𝑜 y
52 46 51 sseq12d ⊢ Lim ⁡ x ∧ A ∈ On ∧ ∅ ∈ A → x ⊆ A ↑ 𝑜 x ↔ ⋃ y ∈ x y ⊆ ⋃ y ∈ x A ↑ 𝑜 y
53 42 52 imbitrrid ⊢ Lim ⁡ x ∧ A ∈ On ∧ ∅ ∈ A → ∀ y ∈ x y ⊆ A ↑ 𝑜 y → x ⊆ A ↑ 𝑜 x
54 53 ex ⊢ Lim ⁡ x → A ∈ On ∧ ∅ ∈ A → ∀ y ∈ x y ⊆ A ↑ 𝑜 y → x ⊆ A ↑ 𝑜 x
55 41 54 syl5 ⊢ Lim ⁡ x → A ∈ On ∖ 2 𝑜 → ∀ y ∈ x y ⊆ A ↑ 𝑜 y → x ⊆ A ↑ 𝑜 x
56 3 6 9 12 14 39 55 tfinds3 ⊢ B ∈ On → A ∈ On ∖ 2 𝑜 → B ⊆ A ↑ 𝑜 B
57 56 impcom ⊢ A ∈ On ∖ 2 𝑜 ∧ B ∈ On → B ⊆ A ↑ 𝑜 B