Theorem cantnf 8200

Description: The Cantor Normal Form theorem. The function ( A CNF B ), which maps a finitely supported function from B to A to the sum ( ( A ^o f ( a 1 ) ) o. a 1 ) +o ( ( A ^o f ( a 2 ) ) o. a 2 ) +o ... over all indexes a < B such that f ( a ) is nonzero, is an order isomorphism from the ordering T of finitely supported functions to the set ( A ^o B ) under the natural order. Setting A = om and letting B be arbitrarily large, the surjectivity of this function implies that every ordinal has a Cantor normal form (and injectivity, together with coherence cantnfres 8184, implies that such a representation is unique). (Contributed by Mario Carneiro, 28-May-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
cantnfs.s	|- S = dom ( A CNF B )
cantnfs.a	|- ( ph -> A e. On )
cantnfs.b	|- ( ph -> B e. On )
oemapval.t	|- T = { <. x , y >. | E. z e. B ( ( x ` z ) e. ( y ` z ) /\ A. w e. B ( z e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) ) }

Assertion

Ref	Expression
cantnf	|- ( ph -> ( A CNF B ) Isom T , _E ( S , ( A ^o B ) ) )

Distinct variable groups:   x, w, y, z, B   w, A, x, y, z   x, S, y, z   ph, x, y, z

Allowed substitution hints:   ph( w)   S( w)   T( x, y, z, w)

Proof of Theorem cantnf

Dummy variables f c g k t u v a b d are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		cantnfs.s	. . 3 |- S = dom ( A CNF B )
2		cantnfs.a	. . 3 |- ( ph -> A e. On )
3		cantnfs.b	. . 3 |- ( ph -> B e. On )
4		oemapval.t	. . 3 |- T = { <. x , y >. | E. z e. B ( ( x ` z ) e. ( y ` z ) /\ A. w e. B ( z e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) ) }
5	1, 2, 3, 4	oemapso 8189	. 2 |- ( ph -> T Or S )
6		oecl 7244	. . . . 5 |- ( ( A e. On /\ B e. On ) -> ( A ^o B ) e. On )
7	2, 3, 6	syl2anc 665	. . . 4 |- ( ph -> ( A ^o B ) e. On )
8		eloni 5449	. . . 4 |- ( ( A ^o B ) e. On -> Ord ( A ^o B ) )
9	7, 8	syl 17	. . 3 |- ( ph -> Ord ( A ^o B ) )
10		ordwe 5452	. . 3 |- ( Ord ( A ^o B ) -> _E We ( A ^o B ) )
11		weso 4841	. . 3 |- ( _E We ( A ^o B ) -> _E Or ( A ^o B ) )
12		sopo 4788	. . 3 |- ( _E Or ( A ^o B ) -> _E Po ( A ^o B ) )
13	9, 10, 11, 12	4syl 19	. 2 |- ( ph -> _E Po ( A ^o B ) )
14	1, 2, 3	cantnff 8181	. . 3 |- ( ph -> ( A CNF B ) : S --> ( A ^o B ) )
15		frn 5749	. . . . 5 |- ( ( A CNF B ) : S --> ( A ^o B ) -> ran ( A CNF B ) C_ ( A ^o B ) )
16	14, 15	syl 17	. . . 4 |- ( ph -> ran ( A CNF B ) C_ ( A ^o B ) )
17		onss 6628	. . . . . . . 8 |- ( ( A ^o B ) e. On -> ( A ^o B ) C_ On )
18	7, 17	syl 17	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( A ^o B ) C_ On )
19	18	sseld 3463	. . . . . 6 |- ( ph -> ( t e. ( A ^o B ) -> t e. On ) )
20		eleq1 2494	. . . . . . . . . 10 |- ( t = y -> ( t e. ( A ^o B ) <-> y e. ( A ^o B ) ) )
21		eleq1 2494	. . . . . . . . . 10 |- ( t = y -> ( t e. ran ( A CNF B ) <-> y e. ran ( A CNF B ) ) )
22	20, 21	imbi12d 321	. . . . . . . . 9 |- ( t = y -> ( ( t e. ( A ^o B ) -> t e. ran ( A CNF B ) ) <-> ( y e. ( A ^o B ) -> y e. ran ( A CNF B ) ) ) )
23	22	imbi2d 317	. . . . . . . 8 |- ( t = y -> ( ( ph -> ( t e. ( A ^o B ) -> t e. ran ( A CNF B ) ) ) <-> ( ph -> ( y e. ( A ^o B ) -> y e. ran ( A CNF B ) ) ) ) )
24		r19.21v 2830	. . . . . . . . 9 |- ( A. y e. t ( ph -> ( y e. ( A ^o B ) -> y e. ran ( A CNF B ) ) ) <-> ( ph -> A. y e. t ( y e. ( A ^o B ) -> y e. ran ( A CNF B ) ) ) )
25		ordelss 5455	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( Ord ( A ^o B ) /\ t e. ( A ^o B ) ) -> t C_ ( A ^o B ) )
26	9, 25	sylan 473	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ph /\ t e. ( A ^o B ) ) -> t C_ ( A ^o B ) )
27	26	sselda 3464	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ph /\ t e. ( A ^o B ) ) /\ y e. t ) -> y e. ( A ^o B ) )
28		pm5.5 337	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( y e. ( A ^o B ) -> ( ( y e. ( A ^o B ) -> y e. ran ( A CNF B ) ) <-> y e. ran ( A CNF B ) ) )
29	27, 28	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ph /\ t e. ( A ^o B ) ) /\ y e. t ) -> ( ( y e. ( A ^o B ) -> y e. ran ( A CNF B ) ) <-> y e. ran ( A CNF B ) ) )
30	29	ralbidva 2861	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ t e. ( A ^o B ) ) -> ( A. y e. t ( y e. ( A ^o B ) -> y e. ran ( A CNF B ) ) <-> A. y e. t y e. ran ( A CNF B ) ) )
31		dfss3 3454	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( t C_ ran ( A CNF B ) <-> A. y e. t y e. ran ( A CNF B ) )
32	30, 31	syl6bbr 266	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ t e. ( A ^o B ) ) -> ( A. y e. t ( y e. ( A ^o B ) -> y e. ran ( A CNF B ) ) <-> t C_ ran ( A CNF B ) ) )
33		eleq1 2494	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( t = (/) -> ( t e. ran ( A CNF B ) <-> (/) e. ran ( A CNF B ) ) )
34	2	adantr 466	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> A e. On )
35	34	adantr 466	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) /\ t =/= (/) ) -> A e. On )
36	3	adantr 466	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> B e. On )
37	36	adantr 466	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) /\ t =/= (/) ) -> B e. On )
38		simplrl 768	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) /\ t =/= (/) ) -> t e. ( A ^o B ) )
39		simplrr 769	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) /\ t =/= (/) ) -> t C_ ran ( A CNF B ) )
40	7	adantr 466	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( A ^o B ) e. On )
41		simprl 762	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> t e. ( A ^o B ) )
42		onelon 5464	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ( A ^o B ) e. On /\ t e. ( A ^o B ) ) -> t e. On )
43	40, 41, 42	syl2anc 665	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> t e. On )
44		on0eln0 5494	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( t e. On -> ( (/) e. t <-> t =/= (/) ) )
45	43, 44	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( (/) e. t <-> t =/= (/) ) )
46	45	biimpar 487	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) /\ t =/= (/) ) -> (/) e. t )
47		eqid 2422	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- U. |^| { c e. On | t e. ( A ^o c ) } = U. |^| { c e. On | t e. ( A ^o c ) }
48		eqid 2422	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( iota d E. a e. On E. b e. ( A ^o U. |^| { c e. On | t e. ( A ^o c ) } ) ( d = <. a , b >. /\ ( ( ( A ^o U. |^| { c e. On | t e. ( A ^o c ) } ) .o a ) +o b ) = t ) ) = ( iota d E. a e. On E. b e. ( A ^o U. |^| { c e. On | t e. ( A ^o c ) } ) ( d = <. a , b >. /\ ( ( ( A ^o U. |^| { c e. On | t e. ( A ^o c ) } ) .o a ) +o b ) = t ) )
49		eqid 2422	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( 1st ` ( iota d E. a e. On E. b e. ( A ^o U. |^| { c e. On | t e. ( A ^o c ) } ) ( d = <. a , b >. /\ ( ( ( A ^o U. |^| { c e. On | t e. ( A ^o c ) } ) .o a ) +o b ) = t ) ) ) = ( 1st ` ( iota d E. a e. On E. b e. ( A ^o U. |^| { c e. On | t e. ( A ^o c ) } ) ( d = <. a , b >. /\ ( ( ( A ^o U. |^| { c e. On | t e. ( A ^o c ) } ) .o a ) +o b ) = t ) ) )
50		eqid 2422	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( 2nd ` ( iota d E. a e. On E. b e. ( A ^o U. |^| { c e. On | t e. ( A ^o c ) } ) ( d = <. a , b >. /\ ( ( ( A ^o U. |^| { c e. On | t e. ( A ^o c ) } ) .o a ) +o b ) = t ) ) ) = ( 2nd ` ( iota d E. a e. On E. b e. ( A ^o U. |^| { c e. On | t e. ( A ^o c ) } ) ( d = <. a , b >. /\ ( ( ( A ^o U. |^| { c e. On | t e. ( A ^o c ) } ) .o a ) +o b ) = t ) ) )
51	1, 35, 37, 4, 38, 39, 46, 47, 48, 49, 50	cantnflem4 8199	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) /\ t =/= (/) ) -> t e. ran ( A CNF B ) )
52		fczsupp0 6952	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( B X. { (/) } ) supp (/) ) = (/)
53	52	eqcomi 2435	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- (/) = ( ( B X. { (/) } ) supp (/) )
54		oieq2 8031	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( (/) = ( ( B X. { (/) } ) supp (/) ) -> OrdIso ( _E , (/) ) = OrdIso ( _E , ( ( B X. { (/) } ) supp (/) ) ) )
55	53, 54	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- OrdIso ( _E , (/) ) = OrdIso ( _E , ( ( B X. { (/) } ) supp (/) ) )
56		ne0i 3767	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( y e. B -> B =/= (/) )
57		ne0i 3767	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 |- ( t e. ( A ^o B ) -> ( A ^o B ) =/= (/) )
58	57	ad2antrl 732	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( A ^o B ) =/= (/) )
59		oveq1 6309	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 |- ( A = (/) -> ( A ^o B ) = ( (/) ^o B ) )
60	59	neeq1d 2701	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 |- ( A = (/) -> ( ( A ^o B ) =/= (/) <-> ( (/) ^o B ) =/= (/) ) )
61	58, 60	syl5ibcom 223	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( A = (/) -> ( (/) ^o B ) =/= (/) ) )
62	61	necon2d 2650	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( ( (/) ^o B ) = (/) -> A =/= (/) ) )
63		on0eln0 5494	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 |- ( B e. On -> ( (/) e. B <-> B =/= (/) ) )
64		oe0m1 7228	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 |- ( B e. On -> ( (/) e. B <-> ( (/) ^o B ) = (/) ) )
65	63, 64	bitr3d 258	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 |- ( B e. On -> ( B =/= (/) <-> ( (/) ^o B ) = (/) ) )
66	36, 65	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( B =/= (/) <-> ( (/) ^o B ) = (/) ) )
67		on0eln0 5494	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 |- ( A e. On -> ( (/) e. A <-> A =/= (/) ) )
68	34, 67	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( (/) e. A <-> A =/= (/) ) )
69	62, 66, 68	3imtr4d 271	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( B =/= (/) -> (/) e. A ) )
70	56, 69	syl5 33	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( y e. B -> (/) e. A ) )
71	70	imp 430	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) /\ y e. B ) -> (/) e. A )
72		fconstmpt 4894	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( B X. { (/) } ) = ( y e. B |-> (/) )
73	71, 72	fmptd 6058	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( B X. { (/) } ) : B --> A )
74		0ex 4553	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- (/) e. _V
75	74	a1i 11	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ph -> (/) e. _V )
76	3, 75	fczfsuppd 7904	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ph -> ( B X. { (/) } ) finSupp (/) )
77	76	adantr 466	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( B X. { (/) } ) finSupp (/) )
78	1, 2, 3	cantnfs 8173	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( ph -> ( ( B X. { (/) } ) e. S <-> ( ( B X. { (/) } ) : B --> A /\ ( B X. { (/) } ) finSupp (/) ) ) )
79	78	adantr 466	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( ( B X. { (/) } ) e. S <-> ( ( B X. { (/) } ) : B --> A /\ ( B X. { (/) } ) finSupp (/) ) ) )
80	73, 77, 79	mpbir2and 930	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( B X. { (/) } ) e. S )
81		eqid 2422	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- seq𝜔 ( ( k e. _V , z e. _V |-> ( ( ( A ^o (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) .o ( ( B X. { (/) } ) ` (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) ) +o z ) ) , (/) ) = seq𝜔 ( ( k e. _V , z e. _V |-> ( ( ( A ^o (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) .o ( ( B X. { (/) } ) ` (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) ) +o z ) ) , (/) )
82	1, 34, 36, 55, 80, 81	cantnfval 8175	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( ( A CNF B ) ` ( B X. { (/) } ) ) = (seq𝜔 ( ( k e. _V , z e. _V |-> ( ( ( A ^o (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) .o ( ( B X. { (/) } ) ` (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) ) +o z ) ) , (/) ) ` dom OrdIso ( _E , (/) ) ) )
83		we0 4845	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- _E We (/)
84		eqid 2422	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 |- OrdIso ( _E , (/) ) = OrdIso ( _E , (/) )
85	84	oien 8056	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 |- ( ( (/) e. _V /\ _E We (/) ) -> dom OrdIso ( _E , (/) ) ~~ (/) )
86	74, 83, 85	mp2an 676	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- dom OrdIso ( _E , (/) ) ~~ (/)
87		en0 7636	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 |- ( dom OrdIso ( _E , (/) ) ~~ (/) <-> dom OrdIso ( _E , (/) ) = (/) )
88	86, 87	mpbi 211	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- dom OrdIso ( _E , (/) ) = (/)
89	88	fveq2i 5881	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- (seq𝜔 ( ( k e. _V , z e. _V |-> ( ( ( A ^o (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) .o ( ( B X. { (/) } ) ` (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) ) +o z ) ) , (/) ) ` dom OrdIso ( _E , (/) ) ) = (seq𝜔 ( ( k e. _V , z e. _V |-> ( ( ( A ^o (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) .o ( ( B X. { (/) } ) ` (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) ) +o z ) ) , (/) ) ` (/) )
90	81	seqom0g 7178	. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 |- ( (/) e. _V -> (seq𝜔 ( ( k e. _V , z e. _V |-> ( ( ( A ^o (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) .o ( ( B X. { (/) } ) ` (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) ) +o z ) ) , (/) ) ` (/) ) = (/) )
91	74, 90	ax-mp 5	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- (seq𝜔 ( ( k e. _V , z e. _V |-> ( ( ( A ^o (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) .o ( ( B X. { (/) } ) ` (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) ) +o z ) ) , (/) ) ` (/) ) = (/)
92	89, 91	eqtri 2451	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- (seq𝜔 ( ( k e. _V , z e. _V |-> ( ( ( A ^o (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) .o ( ( B X. { (/) } ) ` (OrdIso ( _E , (/) ) ` k ) ) ) +o z ) ) , (/) ) ` dom OrdIso ( _E , (/) ) ) = (/)
93	82, 92	syl6eq 2479	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( ( A CNF B ) ` ( B X. { (/) } ) ) = (/) )
94	14	adantr 466	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( A CNF B ) : S --> ( A ^o B ) )
95		ffn 5743	. . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 |- ( ( A CNF B ) : S --> ( A ^o B ) -> ( A CNF B ) Fn S )
96	94, 95	syl 17	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( A CNF B ) Fn S )
97		fnfvelrn 6031	. . . . . . . . . . . . . . . . . 18 |- ( ( ( A CNF B ) Fn S /\ ( B X. { (/) } ) e. S ) -> ( ( A CNF B ) ` ( B X. { (/) } ) ) e. ran ( A CNF B ) )
98	96, 80, 97	syl2anc 665	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> ( ( A CNF B ) ` ( B X. { (/) } ) ) e. ran ( A CNF B ) )
99	93, 98	eqeltrrd 2511	. . . . . . . . . . . . . . . 16 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> (/) e. ran ( A CNF B ) )
100	33, 51, 99	pm2.61ne 2739	. . . . . . . . . . . . . . 15 |- ( ( ph /\ ( t e. ( A ^o B ) /\ t C_ ran ( A CNF B ) ) ) -> t e. ran ( A CNF B ) )
101	100	expr 618	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ t e. ( A ^o B ) ) -> ( t C_ ran ( A CNF B ) -> t e. ran ( A CNF B ) ) )
102	32, 101	sylbid 218	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ t e. ( A ^o B ) ) -> ( A. y e. t ( y e. ( A ^o B ) -> y e. ran ( A CNF B ) ) -> t e. ran ( A CNF B ) ) )
103	102	ex 435	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ph -> ( t e. ( A ^o B ) -> ( A. y e. t ( y e. ( A ^o B ) -> y e. ran ( A CNF B ) ) -> t e. ran ( A CNF B ) ) ) )
104	103	com23 81	. . . . . . . . . . 11 |- ( ph -> ( A. y e. t ( y e. ( A ^o B ) -> y e. ran ( A CNF B ) ) -> ( t e. ( A ^o B ) -> t e. ran ( A CNF B ) ) ) )
105	104	a2i 14	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph -> A. y e. t ( y e. ( A ^o B ) -> y e. ran ( A CNF B ) ) ) -> ( ph -> ( t e. ( A ^o B ) -> t e. ran ( A CNF B ) ) ) )
106	105	a1i 11	. . . . . . . . 9 |- ( t e. On -> ( ( ph -> A. y e. t ( y e. ( A ^o B ) -> y e. ran ( A CNF B ) ) ) -> ( ph -> ( t e. ( A ^o B ) -> t e. ran ( A CNF B ) ) ) ) )
107	24, 106	syl5bi 220	. . . . . . . 8 |- ( t e. On -> ( A. y e. t ( ph -> ( y e. ( A ^o B ) -> y e. ran ( A CNF B ) ) ) -> ( ph -> ( t e. ( A ^o B ) -> t e. ran ( A CNF B ) ) ) ) )
108	23, 107	tfis2 6694	. . . . . . 7 |- ( t e. On -> ( ph -> ( t e. ( A ^o B ) -> t e. ran ( A CNF B ) ) ) )
109	108	com3l 84	. . . . . 6 |- ( ph -> ( t e. ( A ^o B ) -> ( t e. On -> t e. ran ( A CNF B ) ) ) )
110	19, 109	mpdd 41	. . . . 5 |- ( ph -> ( t e. ( A ^o B ) -> t e. ran ( A CNF B ) ) )
111	110	ssrdv 3470	. . . 4 |- ( ph -> ( A ^o B ) C_ ran ( A CNF B ) )
112	16, 111	eqssd 3481	. . 3 |- ( ph -> ran ( A CNF B ) = ( A ^o B ) )
113		dffo2 5811	. . 3 |- ( ( A CNF B ) : S -onto-> ( A ^o B ) <-> ( ( A CNF B ) : S --> ( A ^o B ) /\ ran ( A CNF B ) = ( A ^o B ) ) )
114	14, 112, 113	sylanbrc 668	. 2 |- ( ph -> ( A CNF B ) : S -onto-> ( A ^o B ) )
115	2	adantr 466	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( ( f e. S /\ g e. S ) /\ f T g ) ) -> A e. On )
116	3	adantr 466	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( ( f e. S /\ g e. S ) /\ f T g ) ) -> B e. On )
117		fveq2 5878	. . . . . . . . . . . 12 |- ( z = t -> ( x ` z ) = ( x ` t ) )
118		fveq2 5878	. . . . . . . . . . . 12 |- ( z = t -> ( y ` z ) = ( y ` t ) )
119	117, 118	eleq12d 2504	. . . . . . . . . . 11 |- ( z = t -> ( ( x ` z ) e. ( y ` z ) <-> ( x ` t ) e. ( y ` t ) ) )
120		eleq1 2494	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( z = t -> ( z e. w <-> t e. w ) )
121	120	imbi1d 318	. . . . . . . . . . . 12 |- ( z = t -> ( ( z e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) <-> ( t e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) ) )
122	121	ralbidv 2864	. . . . . . . . . . 11 |- ( z = t -> ( A. w e. B ( z e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) <-> A. w e. B ( t e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) ) )
123	119, 122	anbi12d 715	. . . . . . . . . 10 |- ( z = t -> ( ( ( x ` z ) e. ( y ` z ) /\ A. w e. B ( z e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) ) <-> ( ( x ` t ) e. ( y ` t ) /\ A. w e. B ( t e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) ) ) )
124	123	cbvrexv 3056	. . . . . . . . 9 |- ( E. z e. B ( ( x ` z ) e. ( y ` z ) /\ A. w e. B ( z e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) ) <-> E. t e. B ( ( x ` t ) e. ( y ` t ) /\ A. w e. B ( t e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) ) )
125		fveq1 5877	. . . . . . . . . . . 12 |- ( x = u -> ( x ` t ) = ( u ` t ) )
126		fveq1 5877	. . . . . . . . . . . 12 |- ( y = v -> ( y ` t ) = ( v ` t ) )
127		eleq12 2498	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ( x ` t ) = ( u ` t ) /\ ( y ` t ) = ( v ` t ) ) -> ( ( x ` t ) e. ( y ` t ) <-> ( u ` t ) e. ( v ` t ) ) )
128	125, 126, 127	syl2an 479	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( x = u /\ y = v ) -> ( ( x ` t ) e. ( y ` t ) <-> ( u ` t ) e. ( v ` t ) ) )
129		fveq1 5877	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( x = u -> ( x ` w ) = ( u ` w ) )
130		fveq1 5877	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( y = v -> ( y ` w ) = ( v ` w ) )
131	129, 130	eqeqan12d 2445	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( x = u /\ y = v ) -> ( ( x ` w ) = ( y ` w ) <-> ( u ` w ) = ( v ` w ) ) )
132	131	imbi2d 317	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( x = u /\ y = v ) -> ( ( t e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) <-> ( t e. w -> ( u ` w ) = ( v ` w ) ) ) )
133	132	ralbidv 2864	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( x = u /\ y = v ) -> ( A. w e. B ( t e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) <-> A. w e. B ( t e. w -> ( u ` w ) = ( v ` w ) ) ) )
134	128, 133	anbi12d 715	. . . . . . . . . 10 |- ( ( x = u /\ y = v ) -> ( ( ( x ` t ) e. ( y ` t ) /\ A. w e. B ( t e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) ) <-> ( ( u ` t ) e. ( v ` t ) /\ A. w e. B ( t e. w -> ( u ` w ) = ( v ` w ) ) ) ) )
135	134	rexbidv 2939	. . . . . . . . 9 |- ( ( x = u /\ y = v ) -> ( E. t e. B ( ( x ` t ) e. ( y ` t ) /\ A. w e. B ( t e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) ) <-> E. t e. B ( ( u ` t ) e. ( v ` t ) /\ A. w e. B ( t e. w -> ( u ` w ) = ( v ` w ) ) ) ) )
136	124, 135	syl5bb 260	. . . . . . . 8 |- ( ( x = u /\ y = v ) -> ( E. z e. B ( ( x ` z ) e. ( y ` z ) /\ A. w e. B ( z e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) ) <-> E. t e. B ( ( u ` t ) e. ( v ` t ) /\ A. w e. B ( t e. w -> ( u ` w ) = ( v ` w ) ) ) ) )
137	136	cbvopabv 4490	. . . . . . 7 |- { <. x , y >. | E. z e. B ( ( x ` z ) e. ( y ` z ) /\ A. w e. B ( z e. w -> ( x ` w ) = ( y ` w ) ) ) } = { <. u , v >. | E. t e. B ( ( u ` t ) e. ( v ` t ) /\ A. w e. B ( t e. w -> ( u ` w ) = ( v ` w ) ) ) }
138	4, 137	eqtri 2451	. . . . . 6 |- T = { <. u , v >. | E. t e. B ( ( u ` t ) e. ( v ` t ) /\ A. w e. B ( t e. w -> ( u ` w ) = ( v ` w ) ) ) }
139		simprll 770	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( ( f e. S /\ g e. S ) /\ f T g ) ) -> f e. S )
140		simprlr 771	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( ( f e. S /\ g e. S ) /\ f T g ) ) -> g e. S )
141		simprr 764	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( ( f e. S /\ g e. S ) /\ f T g ) ) -> f T g )
142		eqid 2422	. . . . . 6 |- U. { c e. B | ( f ` c ) e. ( g ` c ) } = U. { c e. B | ( f ` c ) e. ( g ` c ) }
143		eqid 2422	. . . . . 6 |- OrdIso ( _E , ( g supp (/) ) ) = OrdIso ( _E , ( g supp (/) ) )
144		eqid 2422	. . . . . 6 |- seq𝜔 ( ( k e. _V , t e. _V |-> ( ( ( A ^o (OrdIso ( _E , ( g supp (/) ) ) ` k ) ) .o ( g ` (OrdIso ( _E , ( g supp (/) ) ) ` k ) ) ) +o t ) ) , (/) ) = seq𝜔 ( ( k e. _V , t e. _V |-> ( ( ( A ^o (OrdIso ( _E , ( g supp (/) ) ) ` k ) ) .o ( g ` (OrdIso ( _E , ( g supp (/) ) ) ` k ) ) ) +o t ) ) , (/) )
145	1, 115, 116, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144	cantnflem1 8196	. . . . 5 |- ( ( ph /\ ( ( f e. S /\ g e. S ) /\ f T g ) ) -> ( ( A CNF B ) ` f ) e. ( ( A CNF B ) ` g ) )
146		fvex 5888	. . . . . 6 |- ( ( A CNF B ) ` g ) e. _V
147	146	epelc 4763	. . . . 5 |- ( ( ( A CNF B ) ` f ) _E ( ( A CNF B ) ` g ) <-> ( ( A CNF B ) ` f ) e. ( ( A CNF B ) ` g ) )
148	145, 147	sylibr 215	. . . 4 |- ( ( ph /\ ( ( f e. S /\ g e. S ) /\ f T g ) ) -> ( ( A CNF B ) ` f ) _E ( ( A CNF B ) ` g ) )
149	148	expr 618	. . 3 |- ( ( ph /\ ( f e. S /\ g e. S ) ) -> ( f T g -> ( ( A CNF B ) ` f ) _E ( ( A CNF B ) ` g ) ) )
150	149	ralrimivva 2846	. 2 |- ( ph -> A. f e. S A. g e. S ( f T g -> ( ( A CNF B ) ` f ) _E ( ( A CNF B ) ` g ) ) )
151		soisoi 6231	. 2 |- ( ( ( T Or S /\ _E Po ( A ^o B ) ) /\ ( ( A CNF B ) : S -onto-> ( A ^o B ) /\ A. f e. S A. g e. S ( f T g -> ( ( A CNF B ) ` f ) _E ( ( A CNF B ) ` g ) ) ) ) -> ( A CNF B ) Isom T , _E ( S , ( A ^o B ) ) )
152	5, 13, 114, 150, 151	syl22anc 1265	1 |- ( ph -> ( A CNF B ) Isom T , _E ( S , ( A ^o B ) ) )

Syntax hints:   -> wi 4   <-> wb 187   /\ wa 370   = wceq 1437   e. wcel 1868   =/= wne 2618   A.wral 2775   E.wrex 2776   {crab 2779   _Vcvv 3081   C_ wss 3436   (/)c0 3761   {csn 3996   <.cop 4002   U.cuni 4216   |^|cint 4252   class class class wbr 4420   {copab 4478   _E cep 4759   Po wpo 4769   Or wor 4770   We wwe 4808   X. cxp 4848   dom cdm 4850   ran crn 4851   Ord word 5438   Oncon0 5439   iotacio 5560   Fn wfn 5593   -->wf 5594   -onto->wfo 5596   ` cfv 5598   Isom wiso 5599  (class class class)co 6302   |-> cmpt2 6304   1stc1st 6802   2ndc2nd 6803   supp csupp 6922  seq_𝜔cseqom 7169   +o coa 7184   .o comu 7185   ^o coe 7186   ~~ cen 7571   finSupp cfsupp 7886  OrdIsocoi 8027   CNF ccnf 8168

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1665  ax-4 1678  ax-5 1748  ax-6 1794  ax-7 1839  ax-8 1870  ax-9 1872  ax-10 1887  ax-11 1892  ax-12 1905  ax-13 2053  ax-ext 2400  ax-rep 4533  ax-sep 4543  ax-nul 4552  ax-pow 4599  ax-pr 4657  ax-un 6594

This theorem depends on definitions:  df-bi 188  df-or 371  df-an 372  df-3or 983  df-3an 984  df-tru 1440  df-fal 1443  df-ex 1660  df-nf 1664  df-sb 1787  df-eu 2269  df-mo 2270  df-clab 2408  df-cleq 2414  df-clel 2417  df-nfc 2572  df-ne 2620  df-ral 2780  df-rex 2781  df-reu 2782  df-rmo 2783  df-rab 2784  df-v 3083  df-sbc 3300  df-csb 3396  df-dif 3439  df-un 3441  df-in 3443  df-ss 3450  df-pss 3452  df-nul 3762  df-if 3910  df-pw 3981  df-sn 3997  df-pr 3999  df-tp 4001  df-op 4003  df-uni 4217  df-int 4253  df-iun 4298  df-br 4421  df-opab 4480  df-mpt 4481  df-tr 4516  df-eprel 4761  df-id 4765  df-po 4771  df-so 4772  df-fr 4809  df-se 4810  df-we 4811  df-xp 4856  df-rel 4857  df-cnv 4858  df-co 4859  df-dm 4860  df-rn 4861  df-res 4862  df-ima 4863  df-pred 5396  df-ord 5442  df-on 5443  df-lim 5444  df-suc 5445  df-iota 5562  df-fun 5600  df-fn 5601  df-f 5602  df-f1 5603  df-fo 5604  df-f1o 5605  df-fv 5606  df-isom 5607  df-riota 6264  df-ov 6305  df-oprab 6306  df-mpt2 6307  df-om 6704  df-1st 6804  df-2nd 6805  df-supp 6923  df-wrecs 7033  df-recs 7095  df-rdg 7133  df-seqom 7170  df-1o 7187  df-2o 7188  df-oadd 7191  df-omul 7192  df-oexp 7193  df-er 7368  df-map 7479  df-en 7575  df-dom 7576  df-sdom 7577  df-fin 7578  df-fsupp 7887  df-oi 8028  df-cnf 8169

This theorem is referenced by:  oemapwe  8201  cantnffval2  8202  cantnff1o  8203