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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 A On cf suc A = 1 𝑜

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 sucelon A On suc A On
2 cfval suc A On cf suc A = x | y x = card y y suc A z suc A w y z w
3 1 2 sylbi A On cf suc A = x | y x = card y y suc A z suc A w y z w
4 cardsn A On card A = 1 𝑜
5 4 eqcomd A On 1 𝑜 = card A
6 snidg A On A A
7 elsuci z suc A z A z = A
8 onelss A On z A z A
9 eqimss z = A z A
10 9 a1i A On z = A z A
11 8 10 jaod A On z A z = A z A
12 7 11 syl5 A On z suc A z A
13 sseq2 w = A z w z A
14 13 rspcev A A z A w A z w
15 6 12 14 syl6an A On z suc A w A z w
16 15 ralrimiv A On z suc A w A z w
17 ssun2 A A A
18 df-suc suc A = A A
19 17 18 sseqtrri A suc A
20 16 19 jctil A On A suc A z suc A w A z w
21 snex A V
22 fveq2 y = A card y = card A
23 22 eqeq2d y = A 1 𝑜 = card y 1 𝑜 = card A
24 sseq1 y = A y suc A A suc A
25 rexeq y = A w y z w w A z w
26 25 ralbidv y = A z suc A w y z w z suc A w A z w
27 24 26 anbi12d y = A y suc A z suc A w y z w A suc A z suc A w A z w
28 23 27 anbi12d y = A 1 𝑜 = card y y suc A z suc A w y z w 1 𝑜 = card A A suc A z suc A w A z w
29 21 28 spcev 1 𝑜 = card A A suc A z suc A w A z w y 1 𝑜 = card y y suc A z suc A w y z w
30 5 20 29 syl2anc A On y 1 𝑜 = card y y suc A z suc A w y z w
31 1oex 1 𝑜 V
32 eqeq1 x = 1 𝑜 x = card y 1 𝑜 = card y
33 32 anbi1d x = 1 𝑜 x = card y y suc A z suc A w y z w 1 𝑜 = card y y suc A z suc A w y z w
34 33 exbidv x = 1 𝑜 y x = card y y suc A z suc A w y z w y 1 𝑜 = card y y suc A z suc A w y z w
35 31 34 elab 1 𝑜 x | y x = card y y suc A z suc A w y z w y 1 𝑜 = card y y suc A z suc A w y z w
36 30 35 sylibr A On 1 𝑜 x | y x = card y y suc A z suc A w y z w
37 el1o v 1 𝑜 v =
38 eqcom = card y card y =
39 vex y V
40 onssnum y V y On y dom card
41 39 40 mpan y On y dom card
42 cardnueq0 y dom card card y = y =
43 41 42 syl y On card y = y =
44 38 43 syl5bb y On = card y y =
45 44 biimpa y On = card y y =
46 rex0 ¬ w z w
47 46 a1i z suc A ¬ w z w
48 47 nrex ¬ z suc A w z w
49 nsuceq0 suc A
50 r19.2z suc A z suc A w z w z suc A w z w
51 49 50 mpan z suc A w z w z suc A w z w
52 48 51 mto ¬ z suc A w z w
53 rexeq y = w y z w w z w
54 53 ralbidv y = z suc A w y z w z suc A w z w
55 52 54 mtbiri y = ¬ z suc A w y z w
56 45 55 syl y On = card y ¬ z suc A w y z w
57 56 intnand y On = card y ¬ y suc A z suc A w y z w
58 imnan y On = card y ¬ y suc A z suc A w y z w ¬ y On = card y y suc A z suc A w y z w
59 57 58 mpbi ¬ y On = card y y suc A z suc A w y z w
60 suceloni A On suc A On
61 onss suc A On suc A On
62 sstr y suc A suc A On y On
63 61 62 sylan2 y suc A suc A On y On
64 60 63 sylan2 y suc A A On y On
65 64 ancoms A On y suc A y On
66 65 adantrr A On y suc A z suc A w y z w y On
67 66 3adant2 A On = card y y suc A z suc A w y z w y On
68 simp2 A On = card y y suc A z suc A w y z w = card y
69 simp3 A On = card y y suc A z suc A w y z w y suc A z suc A w y z w
70 67 68 69 jca31 A On = card y y suc A z suc A w y z w y On = card y y suc A z suc A w y z w
71 70 3expib A On = card y y suc A z suc A w y z w y On = card y y suc A z suc A w y z w
72 59 71 mtoi A On ¬ = card y y suc A z suc A w y z w
73 72 nexdv A On ¬ y = card y y suc A z suc A w y z w
74 0ex V
75 eqeq1 x = x = card y = card y
76 75 anbi1d x = x = card y y suc A z suc A w y z w = card y y suc A z suc A w y z w
77 76 exbidv x = y x = card y y suc A z suc A w y z w y = card y y suc A z suc A w y z w
78 74 77 elab x | y x = card y y suc A z suc A w y z w y = card y y suc A z suc A w y z w
79 73 78 sylnibr A On ¬ x | y x = card y y suc A z suc A w y z w
80 79 adantr A On v = ¬ x | y x = card y y suc A z suc A w y z w
81 eleq1 v = v x | y x = card y y suc A z suc A w y z w x | y x = card y y suc A z suc A w y z w
82 81 adantl A On v = v x | y x = card y y suc A z suc A w y z w x | y x = card y y suc A z suc A w y z w
83 80 82 mtbird A On v = ¬ v x | y x = card y y suc A z suc A w y z w
84 37 83 sylan2b A On v 1 𝑜 ¬ v x | y x = card y y suc A z suc A w y z w
85 84 ralrimiva A On v 1 𝑜 ¬ v x | y x = card y y suc A z suc A w y z w
86 cardon card y On
87 eleq1 x = card y x On card y On
88 86 87 mpbiri x = card y x On
89 88 adantr x = card y y suc A z suc A w y z w x On
90 89 exlimiv y x = card y y suc A z suc A w y z w x On
91 90 abssi x | y x = card y y suc A z suc A w y z w On
92 oneqmini x | y x = card y y suc A z suc A w y z w On 1 𝑜 x | y x = card y y suc A z suc A w y z w v 1 𝑜 ¬ v x | y x = card y y suc A z suc A w y z w 1 𝑜 = x | y x = card y y suc A z suc A w y z w
93 91 92 ax-mp 1 𝑜 x | y x = card y y suc A z suc A w y z w v 1 𝑜 ¬ v x | y x = card y y suc A z suc A w y z w 1 𝑜 = x | y x = card y y suc A z suc A w y z w
94 36 85 93 syl2anc A On 1 𝑜 = x | y x = card y y suc A z suc A w y z w
95 3 94 eqtr4d A On cf suc A = 1 𝑜