Metamath Proof Explorer


Theorem omeulem2

Description: Lemma for omeu : uniqueness part. (Contributed by Mario Carneiro, 28-Feb-2013) (Revised by Mario Carneiro, 29-May-2015)

Ref Expression
Assertion omeulem2 ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ( ( ๐ต โˆˆ ๐ท โˆจ ( ๐ต = ๐ท โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ถ ) โˆˆ ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simp3l โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ๐ท โˆˆ On )
2 eloni โŠข ( ๐ท โˆˆ On โ†’ Ord ๐ท )
3 ordsucss โŠข ( Ord ๐ท โ†’ ( ๐ต โˆˆ ๐ท โ†’ suc ๐ต โŠ† ๐ท ) )
4 1 2 3 3syl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ต โˆˆ ๐ท โ†’ suc ๐ต โŠ† ๐ท ) )
5 simp2l โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ๐ต โˆˆ On )
6 onsuc โŠข ( ๐ต โˆˆ On โ†’ suc ๐ต โˆˆ On )
7 5 6 syl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ suc ๐ต โˆˆ On )
8 simp1l โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ๐ด โˆˆ On )
9 simp1r โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ๐ด โ‰  โˆ… )
10 on0eln0 โŠข ( ๐ด โˆˆ On โ†’ ( โˆ… โˆˆ ๐ด โ†” ๐ด โ‰  โˆ… ) )
11 8 10 syl โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ( โˆ… โˆˆ ๐ด โ†” ๐ด โ‰  โˆ… ) )
12 9 11 mpbird โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ โˆ… โˆˆ ๐ด )
13 omword โŠข ( ( ( suc ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ด โˆˆ On ) โˆง โˆ… โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( suc ๐ต โŠ† ๐ท โ†” ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) โŠ† ( ๐ด ยทo ๐ท ) ) )
14 7 1 8 12 13 syl31anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ( suc ๐ต โŠ† ๐ท โ†” ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) โŠ† ( ๐ด ยทo ๐ท ) ) )
15 4 14 sylibd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ต โˆˆ ๐ท โ†’ ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) โŠ† ( ๐ด ยทo ๐ท ) ) )
16 omcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ท โˆˆ On ) โ†’ ( ๐ด ยทo ๐ท ) โˆˆ On )
17 8 1 16 syl2anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ด ยทo ๐ท ) โˆˆ On )
18 simp3r โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ๐ธ โˆˆ ๐ด )
19 onelon โŠข ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ๐ธ โˆˆ On )
20 8 18 19 syl2anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ๐ธ โˆˆ On )
21 oaword1 โŠข ( ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ On ) โ†’ ( ๐ด ยทo ๐ท ) โŠ† ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) )
22 sstr โŠข ( ( ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) โŠ† ( ๐ด ยทo ๐ท ) โˆง ( ๐ด ยทo ๐ท ) โŠ† ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) ) โ†’ ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) โŠ† ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) )
23 22 expcom โŠข ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) โŠ† ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) โ†’ ( ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) โŠ† ( ๐ด ยทo ๐ท ) โ†’ ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) โŠ† ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) ) )
24 21 23 syl โŠข ( ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ On ) โ†’ ( ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) โŠ† ( ๐ด ยทo ๐ท ) โ†’ ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) โŠ† ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) ) )
25 17 20 24 syl2anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ( ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) โŠ† ( ๐ด ยทo ๐ท ) โ†’ ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) โŠ† ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) ) )
26 15 25 syld โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ต โˆˆ ๐ท โ†’ ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) โŠ† ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) ) )
27 simp2r โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ๐ถ โˆˆ ๐ด )
28 onelon โŠข ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ๐ถ โˆˆ On )
29 8 27 28 syl2anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ๐ถ โˆˆ On )
30 omcl โŠข ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On ) โ†’ ( ๐ด ยทo ๐ต ) โˆˆ On )
31 8 5 30 syl2anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ด ยทo ๐ต ) โˆˆ On )
32 oaord โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ On โˆง ๐ด โˆˆ On โˆง ( ๐ด ยทo ๐ต ) โˆˆ On ) โ†’ ( ๐ถ โˆˆ ๐ด โ†” ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ถ ) โˆˆ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ด ) ) )
33 32 biimpa โŠข ( ( ( ๐ถ โˆˆ On โˆง ๐ด โˆˆ On โˆง ( ๐ด ยทo ๐ต ) โˆˆ On ) โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โ†’ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ถ ) โˆˆ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ด ) )
34 29 8 31 27 33 syl31anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ถ ) โˆˆ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ด ) )
35 omsuc โŠข ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ต โˆˆ On ) โ†’ ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) = ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ด ) )
36 8 5 35 syl2anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) = ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ด ) )
37 34 36 eleqtrrd โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ถ ) โˆˆ ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) )
38 ssel โŠข ( ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) โŠ† ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) โ†’ ( ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ถ ) โˆˆ ( ๐ด ยทo suc ๐ต ) โ†’ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ถ ) โˆˆ ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) ) )
39 26 37 38 syl6ci โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ( ๐ต โˆˆ ๐ท โ†’ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ถ ) โˆˆ ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) ) )
40 simpr โŠข ( ( ๐ต = ๐ท โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ๐ถ โˆˆ ๐ธ )
41 oaord โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ On โˆง ( ๐ด ยทo ๐ต ) โˆˆ On ) โ†’ ( ๐ถ โˆˆ ๐ธ โ†” ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ถ ) โˆˆ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ธ ) ) )
42 40 41 imbitrid โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ On โˆง ( ๐ด ยทo ๐ต ) โˆˆ On ) โ†’ ( ( ๐ต = ๐ท โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ถ ) โˆˆ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ธ ) ) )
43 oveq2 โŠข ( ๐ต = ๐ท โ†’ ( ๐ด ยทo ๐ต ) = ( ๐ด ยทo ๐ท ) )
44 43 oveq1d โŠข ( ๐ต = ๐ท โ†’ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ธ ) = ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) )
45 44 adantr โŠข ( ( ๐ต = ๐ท โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ธ ) = ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) )
46 45 eleq2d โŠข ( ( ๐ต = ๐ท โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ( ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ถ ) โˆˆ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ธ ) โ†” ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ถ ) โˆˆ ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) ) )
47 42 46 mpbidi โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ On โˆง ( ๐ด ยทo ๐ต ) โˆˆ On ) โ†’ ( ( ๐ต = ๐ท โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ถ ) โˆˆ ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) ) )
48 29 20 31 47 syl3anc โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ( ( ๐ต = ๐ท โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ธ ) โ†’ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ถ ) โˆˆ ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) ) )
49 39 48 jaod โŠข ( ( ( ๐ด โˆˆ On โˆง ๐ด โ‰  โˆ… ) โˆง ( ๐ต โˆˆ On โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ด ) โˆง ( ๐ท โˆˆ On โˆง ๐ธ โˆˆ ๐ด ) ) โ†’ ( ( ๐ต โˆˆ ๐ท โˆจ ( ๐ต = ๐ท โˆง ๐ถ โˆˆ ๐ธ ) ) โ†’ ( ( ๐ด ยทo ๐ต ) +o ๐ถ ) โˆˆ ( ( ๐ด ยทo ๐ท ) +o ๐ธ ) ) )