Metamath Proof Explorer


Theorem infxpenc2

Description: Existence form of infxpenc . A "uniform" or "canonical" version of infxpen , asserting the existence of a single function g that simultaneously demonstrates product idempotence of all ordinals below a given bound. (Contributed by Mario Carneiro, 30-May-2015)

Ref Expression
Assertion infxpenc2 ( ๐ด โˆˆ On โ†’ โˆƒ ๐‘” โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ โ†’ ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ ) : ( ๐‘ ร— ๐‘ ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐‘ ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 cnfcom3c โŠข ( ๐ด โˆˆ On โ†’ โˆƒ ๐‘› โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) )
2 df-2o โŠข 2o = suc 1o
3 2 oveq2i โŠข ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) = ( ฯ‰ โ†‘o suc 1o )
4 omelon โŠข ฯ‰ โˆˆ On
5 1on โŠข 1o โˆˆ On
6 oesuc โŠข ( ( ฯ‰ โˆˆ On โˆง 1o โˆˆ On ) โ†’ ( ฯ‰ โ†‘o suc 1o ) = ( ( ฯ‰ โ†‘o 1o ) ยทo ฯ‰ ) )
7 4 5 6 mp2an โŠข ( ฯ‰ โ†‘o suc 1o ) = ( ( ฯ‰ โ†‘o 1o ) ยทo ฯ‰ )
8 oe1 โŠข ( ฯ‰ โˆˆ On โ†’ ( ฯ‰ โ†‘o 1o ) = ฯ‰ )
9 4 8 ax-mp โŠข ( ฯ‰ โ†‘o 1o ) = ฯ‰
10 9 oveq1i โŠข ( ( ฯ‰ โ†‘o 1o ) ยทo ฯ‰ ) = ( ฯ‰ ยทo ฯ‰ )
11 3 7 10 3eqtri โŠข ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) = ( ฯ‰ ยทo ฯ‰ )
12 omxpen โŠข ( ( ฯ‰ โˆˆ On โˆง ฯ‰ โˆˆ On ) โ†’ ( ฯ‰ ยทo ฯ‰ ) โ‰ˆ ( ฯ‰ ร— ฯ‰ ) )
13 4 4 12 mp2an โŠข ( ฯ‰ ยทo ฯ‰ ) โ‰ˆ ( ฯ‰ ร— ฯ‰ )
14 11 13 eqbrtri โŠข ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ‰ˆ ( ฯ‰ ร— ฯ‰ )
15 xpomen โŠข ( ฯ‰ ร— ฯ‰ ) โ‰ˆ ฯ‰
16 14 15 entri โŠข ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ‰ˆ ฯ‰
17 16 a1i โŠข ( ๐ด โˆˆ On โ†’ ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ‰ˆ ฯ‰ )
18 bren โŠข ( ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ‰ˆ ฯ‰ โ†” โˆƒ ๐‘“ ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ )
19 17 18 sylib โŠข ( ๐ด โˆˆ On โ†’ โˆƒ ๐‘“ ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ )
20 exdistrv โŠข ( โˆƒ ๐‘› โˆƒ ๐‘“ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) โˆง ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ ) โ†” ( โˆƒ ๐‘› โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) โˆง โˆƒ ๐‘“ ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ ) )
21 simpl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) โˆง ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ On )
22 simprl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) โˆง ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) )
23 sseq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†” ฯ‰ โŠ† ๐‘ ) )
24 oveq2 โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘ค โ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) = ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ค ) )
25 24 f1oeq3d โŠข ( ๐‘ฆ = ๐‘ค โ†’ ( ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) โ†” ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ค ) ) )
26 25 cbvrexvw โŠข ( โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) โ†” โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ค ) )
27 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ ) )
28 27 f1oeq1d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ค ) โ†” ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ค ) ) )
29 f1oeq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ค ) โ†” ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ ) : ๐‘ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ค ) ) )
30 28 29 bitrd โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ค ) โ†” ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ ) : ๐‘ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ค ) ) )
31 30 rexbidv โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ค ) โ†” โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ ) : ๐‘ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ค ) ) )
32 26 31 bitrid โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) โ†” โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ ) : ๐‘ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ค ) ) )
33 23 32 imbi12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ โ†’ ( ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) โ†” ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ โ†’ โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ ) : ๐‘ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ค ) ) ) )
34 33 cbvralvw โŠข ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) โ†” โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ โ†’ โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ ) : ๐‘ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ค ) ) )
35 22 34 sylib โŠข ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) โˆง ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ ) ) โ†’ โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ โ†’ โˆƒ ๐‘ค โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ ) : ๐‘ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ค ) ) )
36 oveq2 โŠข ( ๐‘ = ๐‘ง โ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ ) = ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ง ) )
37 36 cbvmptv โŠข ( ๐‘ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) โ†ฆ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ ) ) = ( ๐‘ง โˆˆ ( On โˆ– 1o ) โ†ฆ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ง ) )
38 37 cnveqi โŠข โ—ก ( ๐‘ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) โ†ฆ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ ) ) = โ—ก ( ๐‘ง โˆˆ ( On โˆ– 1o ) โ†ฆ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ง ) )
39 38 fveq1i โŠข ( โ—ก ( ๐‘ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) โ†ฆ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ ) ) โ€˜ ran ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ ) ) = ( โ—ก ( ๐‘ง โˆˆ ( On โˆ– 1o ) โ†ฆ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ง ) ) โ€˜ ran ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ ) )
40 2on โŠข 2o โˆˆ On
41 peano1 โŠข โˆ… โˆˆ ฯ‰
42 oen0 โŠข ( ( ( ฯ‰ โˆˆ On โˆง 2o โˆˆ On ) โˆง โˆ… โˆˆ ฯ‰ ) โ†’ โˆ… โˆˆ ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) )
43 41 42 mpan2 โŠข ( ( ฯ‰ โˆˆ On โˆง 2o โˆˆ On ) โ†’ โˆ… โˆˆ ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) )
44 4 40 43 mp2an โŠข โˆ… โˆˆ ( ฯ‰ โ†‘o 2o )
45 eqid โŠข ( ๐‘“ โˆ˜ ( ( I โ†พ ( ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โˆ– { โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) } ) ) โˆช { โŸจ โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) โŸฉ , โŸจ ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) , โˆ… โŸฉ } ) ) = ( ๐‘“ โˆ˜ ( ( I โ†พ ( ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โˆ– { โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) } ) ) โˆช { โŸจ โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) โŸฉ , โŸจ ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) , โˆ… โŸฉ } ) )
46 45 fveqf1o โŠข ( ( ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ โˆง โˆ… โˆˆ ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โˆง โˆ… โˆˆ ฯ‰ ) โ†’ ( ( ๐‘“ โˆ˜ ( ( I โ†พ ( ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โˆ– { โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) } ) ) โˆช { โŸจ โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) โŸฉ , โŸจ ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) , โˆ… โŸฉ } ) ) : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ โˆง ( ( ๐‘“ โˆ˜ ( ( I โ†พ ( ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โˆ– { โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) } ) ) โˆช { โŸจ โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) โŸฉ , โŸจ ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) , โˆ… โŸฉ } ) ) โ€˜ โˆ… ) = โˆ… ) )
47 44 41 46 mp3an23 โŠข ( ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ โ†’ ( ( ๐‘“ โˆ˜ ( ( I โ†พ ( ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โˆ– { โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) } ) ) โˆช { โŸจ โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) โŸฉ , โŸจ ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) , โˆ… โŸฉ } ) ) : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ โˆง ( ( ๐‘“ โˆ˜ ( ( I โ†พ ( ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โˆ– { โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) } ) ) โˆช { โŸจ โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) โŸฉ , โŸจ ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) , โˆ… โŸฉ } ) ) โ€˜ โˆ… ) = โˆ… ) )
48 47 ad2antll โŠข ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) โˆง ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ ) ) โ†’ ( ( ๐‘“ โˆ˜ ( ( I โ†พ ( ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โˆ– { โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) } ) ) โˆช { โŸจ โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) โŸฉ , โŸจ ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) , โˆ… โŸฉ } ) ) : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ โˆง ( ( ๐‘“ โˆ˜ ( ( I โ†พ ( ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โˆ– { โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) } ) ) โˆช { โŸจ โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) โŸฉ , โŸจ ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) , โˆ… โŸฉ } ) ) โ€˜ โˆ… ) = โˆ… ) )
49 48 simpld โŠข ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) โˆง ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ ) ) โ†’ ( ๐‘“ โˆ˜ ( ( I โ†พ ( ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โˆ– { โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) } ) ) โˆช { โŸจ โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) โŸฉ , โŸจ ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) , โˆ… โŸฉ } ) ) : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ )
50 48 simprd โŠข ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) โˆง ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ ) ) โ†’ ( ( ๐‘“ โˆ˜ ( ( I โ†พ ( ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โˆ– { โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) } ) ) โˆช { โŸจ โˆ… , ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) โŸฉ , โŸจ ( โ—ก ๐‘“ โ€˜ โˆ… ) , โˆ… โŸฉ } ) ) โ€˜ โˆ… ) = โˆ… )
51 21 35 39 49 50 infxpenc2lem3 โŠข ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) โˆง ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ ) ) โ†’ โˆƒ ๐‘” โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ โ†’ ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ ) : ( ๐‘ ร— ๐‘ ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐‘ ) )
52 51 ex โŠข ( ๐ด โˆˆ On โ†’ ( ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) โˆง ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ ) โ†’ โˆƒ ๐‘” โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ โ†’ ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ ) : ( ๐‘ ร— ๐‘ ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐‘ ) ) )
53 52 exlimdvv โŠข ( ๐ด โˆˆ On โ†’ ( โˆƒ ๐‘› โˆƒ ๐‘“ ( โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) โˆง ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ ) โ†’ โˆƒ ๐‘” โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ โ†’ ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ ) : ( ๐‘ ร— ๐‘ ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐‘ ) ) )
54 20 53 biimtrrid โŠข ( ๐ด โˆˆ On โ†’ ( ( โˆƒ ๐‘› โˆ€ ๐‘ฅ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ฅ โ†’ โˆƒ ๐‘ฆ โˆˆ ( On โˆ– 1o ) ( ๐‘› โ€˜ ๐‘ฅ ) : ๐‘ฅ โ€“1-1-ontoโ†’ ( ฯ‰ โ†‘o ๐‘ฆ ) ) โˆง โˆƒ ๐‘“ ๐‘“ : ( ฯ‰ โ†‘o 2o ) โ€“1-1-ontoโ†’ ฯ‰ ) โ†’ โˆƒ ๐‘” โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ โ†’ ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ ) : ( ๐‘ ร— ๐‘ ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐‘ ) ) )
55 1 19 54 mp2and โŠข ( ๐ด โˆˆ On โ†’ โˆƒ ๐‘” โˆ€ ๐‘ โˆˆ ๐ด ( ฯ‰ โŠ† ๐‘ โ†’ ( ๐‘” โ€˜ ๐‘ ) : ( ๐‘ ร— ๐‘ ) โ€“1-1-ontoโ†’ ๐‘ ) )