Metamath Proof Explorer


Theorem omopthi

Description: An ordered pair theorem for _om . Theorem 17.3 of Quine p. 124. This proof is adapted from nn0opthi . (Contributed by Scott Fenton, 16-Apr-2012) (Revised by Mario Carneiro, 17-Nov-2014)

Ref Expression
Hypotheses omopth.1 โŠข ๐ด โˆˆ ฯ‰
omopth.2 โŠข ๐ต โˆˆ ฯ‰
omopth.3 โŠข ๐ถ โˆˆ ฯ‰
omopth.4 โŠข ๐ท โˆˆ ฯ‰
Assertion omopthi ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) โ†” ( ๐ด = ๐ถ โˆง ๐ต = ๐ท ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 omopth.1 โŠข ๐ด โˆˆ ฯ‰
2 omopth.2 โŠข ๐ต โˆˆ ฯ‰
3 omopth.3 โŠข ๐ถ โˆˆ ฯ‰
4 omopth.4 โŠข ๐ท โˆˆ ฯ‰
5 1 2 nnacli โŠข ( ๐ด +o ๐ต ) โˆˆ ฯ‰
6 5 nnoni โŠข ( ๐ด +o ๐ต ) โˆˆ On
7 6 onordi โŠข Ord ( ๐ด +o ๐ต )
8 3 4 nnacli โŠข ( ๐ถ +o ๐ท ) โˆˆ ฯ‰
9 8 nnoni โŠข ( ๐ถ +o ๐ท ) โˆˆ On
10 9 onordi โŠข Ord ( ๐ถ +o ๐ท )
11 ordtri3 โŠข ( ( Ord ( ๐ด +o ๐ต ) โˆง Ord ( ๐ถ +o ๐ท ) ) โ†’ ( ( ๐ด +o ๐ต ) = ( ๐ถ +o ๐ท ) โ†” ยฌ ( ( ๐ด +o ๐ต ) โˆˆ ( ๐ถ +o ๐ท ) โˆจ ( ๐ถ +o ๐ท ) โˆˆ ( ๐ด +o ๐ต ) ) ) )
12 7 10 11 mp2an โŠข ( ( ๐ด +o ๐ต ) = ( ๐ถ +o ๐ท ) โ†” ยฌ ( ( ๐ด +o ๐ต ) โˆˆ ( ๐ถ +o ๐ท ) โˆจ ( ๐ถ +o ๐ท ) โˆˆ ( ๐ด +o ๐ต ) ) )
13 12 con2bii โŠข ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) โˆˆ ( ๐ถ +o ๐ท ) โˆจ ( ๐ถ +o ๐ท ) โˆˆ ( ๐ด +o ๐ต ) ) โ†” ยฌ ( ๐ด +o ๐ต ) = ( ๐ถ +o ๐ท ) )
14 1 2 8 4 omopthlem2 โŠข ( ( ๐ด +o ๐ต ) โˆˆ ( ๐ถ +o ๐ท ) โ†’ ยฌ ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) = ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) )
15 eqcom โŠข ( ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) = ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) โ†” ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) )
16 14 15 sylnib โŠข ( ( ๐ด +o ๐ต ) โˆˆ ( ๐ถ +o ๐ท ) โ†’ ยฌ ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) )
17 3 4 5 2 omopthlem2 โŠข ( ( ๐ถ +o ๐ท ) โˆˆ ( ๐ด +o ๐ต ) โ†’ ยฌ ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) )
18 16 17 jaoi โŠข ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) โˆˆ ( ๐ถ +o ๐ท ) โˆจ ( ๐ถ +o ๐ท ) โˆˆ ( ๐ด +o ๐ต ) ) โ†’ ยฌ ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) )
19 13 18 sylbir โŠข ( ยฌ ( ๐ด +o ๐ต ) = ( ๐ถ +o ๐ท ) โ†’ ยฌ ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) )
20 19 con4i โŠข ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) โ†’ ( ๐ด +o ๐ต ) = ( ๐ถ +o ๐ท ) )
21 id โŠข ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) โ†’ ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) )
22 20 20 oveq12d โŠข ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) โ†’ ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) = ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) )
23 22 oveq1d โŠข ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) โ†’ ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ท ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) )
24 21 23 eqtr4d โŠข ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) โ†’ ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ท ) )
25 5 5 nnmcli โŠข ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) โˆˆ ฯ‰
26 nnacan โŠข ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ท โˆˆ ฯ‰ ) โ†’ ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ท ) โ†” ๐ต = ๐ท ) )
27 25 2 4 26 mp3an โŠข ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ท ) โ†” ๐ต = ๐ท )
28 24 27 sylib โŠข ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) โ†’ ๐ต = ๐ท )
29 28 oveq2d โŠข ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) โ†’ ( ๐ถ +o ๐ต ) = ( ๐ถ +o ๐ท ) )
30 20 29 eqtr4d โŠข ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) โ†’ ( ๐ด +o ๐ต ) = ( ๐ถ +o ๐ต ) )
31 nnacom โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ด โˆˆ ฯ‰ ) โ†’ ( ๐ต +o ๐ด ) = ( ๐ด +o ๐ต ) )
32 2 1 31 mp2an โŠข ( ๐ต +o ๐ด ) = ( ๐ด +o ๐ต )
33 nnacom โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ถ โˆˆ ฯ‰ ) โ†’ ( ๐ต +o ๐ถ ) = ( ๐ถ +o ๐ต ) )
34 2 3 33 mp2an โŠข ( ๐ต +o ๐ถ ) = ( ๐ถ +o ๐ต )
35 30 32 34 3eqtr4g โŠข ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) โ†’ ( ๐ต +o ๐ด ) = ( ๐ต +o ๐ถ ) )
36 nnacan โŠข ( ( ๐ต โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ด โˆˆ ฯ‰ โˆง ๐ถ โˆˆ ฯ‰ ) โ†’ ( ( ๐ต +o ๐ด ) = ( ๐ต +o ๐ถ ) โ†” ๐ด = ๐ถ ) )
37 2 1 3 36 mp3an โŠข ( ( ๐ต +o ๐ด ) = ( ๐ต +o ๐ถ ) โ†” ๐ด = ๐ถ )
38 35 37 sylib โŠข ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) โ†’ ๐ด = ๐ถ )
39 38 28 jca โŠข ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) โ†’ ( ๐ด = ๐ถ โˆง ๐ต = ๐ท ) )
40 oveq12 โŠข ( ( ๐ด = ๐ถ โˆง ๐ต = ๐ท ) โ†’ ( ๐ด +o ๐ต ) = ( ๐ถ +o ๐ท ) )
41 40 40 oveq12d โŠข ( ( ๐ด = ๐ถ โˆง ๐ต = ๐ท ) โ†’ ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) = ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) )
42 simpr โŠข ( ( ๐ด = ๐ถ โˆง ๐ต = ๐ท ) โ†’ ๐ต = ๐ท )
43 41 42 oveq12d โŠข ( ( ๐ด = ๐ถ โˆง ๐ต = ๐ท ) โ†’ ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) )
44 39 43 impbii โŠข ( ( ( ( ๐ด +o ๐ต ) ยทo ( ๐ด +o ๐ต ) ) +o ๐ต ) = ( ( ( ๐ถ +o ๐ท ) ยทo ( ๐ถ +o ๐ท ) ) +o ๐ท ) โ†” ( ๐ด = ๐ถ โˆง ๐ต = ๐ท ) )