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Theorem smogt

Description: A strictly monotone ordinal function is greater than or equal to its argument. Exercise 1 in TakeutiZaring p. 50. (Contributed by Andrew Salmon, 23-Nov-2011) (Revised by Mario Carneiro, 28-Feb-2013)

Ref Expression
Assertion smogt ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ C ∈ A → C ⊆ F ⁡ C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 id ⊢ x = C → x = C
2 fveq2 ⊢ x = C → F ⁡ x = F ⁡ C
3 1 2 sseq12d ⊢ x = C → x ⊆ F ⁡ x ↔ C ⊆ F ⁡ C
4 3 imbi2d ⊢ x = C → F Fn A ∧ Smo ⁡ F → x ⊆ F ⁡ x ↔ F Fn A ∧ Smo ⁡ F → C ⊆ F ⁡ C
5 smodm2 ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F → Ord ⁡ A
6 5 3adant3 ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A → Ord ⁡ A
7 simp3 ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A → x ∈ A
8 ordelord ⊢ Ord ⁡ A ∧ x ∈ A → Ord ⁡ x
9 6 7 8 syl2anc ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A → Ord ⁡ x
10 vex ⊢ x ∈ V
11 10 elon ⊢ x ∈ On ↔ Ord ⁡ x
12 9 11 sylibr ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A → x ∈ On
13 eleq1w ⊢ x = y → x ∈ A ↔ y ∈ A
14 13 3anbi3d ⊢ x = y → F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ↔ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ y ∈ A
15 id ⊢ x = y → x = y
16 fveq2 ⊢ x = y → F ⁡ x = F ⁡ y
17 15 16 sseq12d ⊢ x = y → x ⊆ F ⁡ x ↔ y ⊆ F ⁡ y
18 14 17 imbi12d ⊢ x = y → F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A → x ⊆ F ⁡ x ↔ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ y ∈ A → y ⊆ F ⁡ y
19 simpl1 ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x → F Fn A
20 simpl2 ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x → Smo ⁡ F
21 ordtr1 ⊢ Ord ⁡ A → y ∈ x ∧ x ∈ A → y ∈ A
22 21 expcomd ⊢ Ord ⁡ A → x ∈ A → y ∈ x → y ∈ A
23 6 7 22 sylc ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A → y ∈ x → y ∈ A
24 23 imp ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x → y ∈ A
25 pm2.27 ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ y ∈ A → F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ y ∈ A → y ⊆ F ⁡ y → y ⊆ F ⁡ y
26 19 20 24 25 syl3anc ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x → F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ y ∈ A → y ⊆ F ⁡ y → y ⊆ F ⁡ y
27 26 ralimdva ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A → ∀ y ∈ x F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ y ∈ A → y ⊆ F ⁡ y → ∀ y ∈ x y ⊆ F ⁡ y
28 5 3adant3 ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x ∧ y ⊆ F ⁡ y → Ord ⁡ A
29 simp31 ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x ∧ y ⊆ F ⁡ y → x ∈ A
30 28 29 8 syl2anc ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x ∧ y ⊆ F ⁡ y → Ord ⁡ x
31 simp32 ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x ∧ y ⊆ F ⁡ y → y ∈ x
32 ordelord ⊢ Ord ⁡ x ∧ y ∈ x → Ord ⁡ y
33 30 31 32 syl2anc ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x ∧ y ⊆ F ⁡ y → Ord ⁡ y
34 smofvon2 ⊢ Smo ⁡ F → F ⁡ x ∈ On
35 34 3ad2ant2 ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x ∧ y ⊆ F ⁡ y → F ⁡ x ∈ On
36 eloni ⊢ F ⁡ x ∈ On → Ord ⁡ F ⁡ x
37 35 36 syl ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x ∧ y ⊆ F ⁡ y → Ord ⁡ F ⁡ x
38 simp33 ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x ∧ y ⊆ F ⁡ y → y ⊆ F ⁡ y
39 smoel2 ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x → F ⁡ y ∈ F ⁡ x
40 39 3adantr3 ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x ∧ y ⊆ F ⁡ y → F ⁡ y ∈ F ⁡ x
41 40 3impa ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x ∧ y ⊆ F ⁡ y → F ⁡ y ∈ F ⁡ x
42 ordtr2 ⊢ Ord ⁡ y ∧ Ord ⁡ F ⁡ x → y ⊆ F ⁡ y ∧ F ⁡ y ∈ F ⁡ x → y ∈ F ⁡ x
43 42 imp ⊢ Ord ⁡ y ∧ Ord ⁡ F ⁡ x ∧ y ⊆ F ⁡ y ∧ F ⁡ y ∈ F ⁡ x → y ∈ F ⁡ x
44 33 37 38 41 43 syl22anc ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x ∧ y ⊆ F ⁡ y → y ∈ F ⁡ x
45 44 3expia ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F → x ∈ A ∧ y ∈ x ∧ y ⊆ F ⁡ y → y ∈ F ⁡ x
46 45 3expd ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F → x ∈ A → y ∈ x → y ⊆ F ⁡ y → y ∈ F ⁡ x
47 46 3impia ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A → y ∈ x → y ⊆ F ⁡ y → y ∈ F ⁡ x
48 47 imp ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A ∧ y ∈ x → y ⊆ F ⁡ y → y ∈ F ⁡ x
49 48 ralimdva ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A → ∀ y ∈ x y ⊆ F ⁡ y → ∀ y ∈ x y ∈ F ⁡ x
50 dfss3 ⊢ x ⊆ F ⁡ x ↔ ∀ y ∈ x y ∈ F ⁡ x
51 49 50 imbitrrdi ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A → ∀ y ∈ x y ⊆ F ⁡ y → x ⊆ F ⁡ x
52 27 51 syldc ⊢ ∀ y ∈ x F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ y ∈ A → y ⊆ F ⁡ y → F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A → x ⊆ F ⁡ x
53 52 a1i ⊢ x ∈ On → ∀ y ∈ x F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ y ∈ A → y ⊆ F ⁡ y → F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A → x ⊆ F ⁡ x
54 18 53 tfis2 ⊢ x ∈ On → F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A → x ⊆ F ⁡ x
55 12 54 mpcom ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ x ∈ A → x ⊆ F ⁡ x
56 55 3expia ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F → x ∈ A → x ⊆ F ⁡ x
57 56 com12 ⊢ x ∈ A → F Fn A ∧ Smo ⁡ F → x ⊆ F ⁡ x
58 4 57 vtoclga ⊢ C ∈ A → F Fn A ∧ Smo ⁡ F → C ⊆ F ⁡ C
59 58 com12 ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F → C ∈ A → C ⊆ F ⁡ C
60 59 3impia ⊢ F Fn A ∧ Smo ⁡ F ∧ C ∈ A → C ⊆ F ⁡ C