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Theorem ttukeylem3 8154
Description: Lemma for ttukey 8161. (Contributed by Mario Carneiro, 11-May-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
ttukeylem.1  |-  ( ph  ->  F : ( card `  ( U. A  \  B ) ) -1-1-onto-> ( U. A  \  B ) )
ttukeylem.2  |-  ( ph  ->  B  e.  A )
ttukeylem.3  |-  ( ph  ->  A. x ( x  e.  A  <->  ( ~P x  i^i  Fin )  C_  A ) )
ttukeylem.4  |-  G  = recs ( ( z  e. 
_V  |->  if ( dom  z  =  U. dom  z ,  if ( dom  z  =  (/) ,  B ,  U. ran  z ) ,  ( ( z `
 U. dom  z
)  u.  if ( ( ( z `  U. dom  z )  u. 
{ ( F `  U. dom  z ) } )  e.  A ,  { ( F `  U. dom  z ) } ,  (/) ) ) ) ) )
Assertion
Ref Expression
ttukeylem3  |-  ( (
ph  /\  C  e.  On )  ->  ( G `
 C )  =  if ( C  = 
U. C ,  if ( C  =  (/) ,  B ,  U. ( G " C ) ) ,  ( ( G `  U. C )  u.  if ( ( ( G `
 U. C )  u.  { ( F `
 U. C ) } )  e.  A ,  { ( F `  U. C ) } ,  (/) ) ) ) )
Distinct variable groups:    x, z, C    x, G, z    ph, z    x, A, z    x, B, z    x, F, z
Allowed substitution hint:    ph( x)

Proof of Theorem ttukeylem3
StepHypRef Expression
1 ttukeylem.4 . . . 4  |-  G  = recs ( ( z  e. 
_V  |->  if ( dom  z  =  U. dom  z ,  if ( dom  z  =  (/) ,  B ,  U. ran  z ) ,  ( ( z `
 U. dom  z
)  u.  if ( ( ( z `  U. dom  z )  u. 
{ ( F `  U. dom  z ) } )  e.  A ,  { ( F `  U. dom  z ) } ,  (/) ) ) ) ) )
21tfr2 6430 . . 3  |-  ( C  e.  On  ->  ( G `  C )  =  ( ( z  e.  _V  |->  if ( dom  z  =  U. dom  z ,  if ( dom  z  =  (/) ,  B ,  U. ran  z ) ,  ( ( z `  U. dom  z )  u.  if ( ( ( z `
 U. dom  z
)  u.  { ( F `  U. dom  z ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. dom  z ) } ,  (/) ) ) ) ) `
 ( G  |`  C ) ) )
32adantl 452 . 2  |-  ( (
ph  /\  C  e.  On )  ->  ( G `
 C )  =  ( ( z  e. 
_V  |->  if ( dom  z  =  U. dom  z ,  if ( dom  z  =  (/) ,  B ,  U. ran  z ) ,  ( ( z `
 U. dom  z
)  u.  if ( ( ( z `  U. dom  z )  u. 
{ ( F `  U. dom  z ) } )  e.  A ,  { ( F `  U. dom  z ) } ,  (/) ) ) ) ) `  ( G  |`  C ) ) )
4 eqidd 2297 . . 3  |-  ( (
ph  /\  C  e.  On )  ->  ( z  e.  _V  |->  if ( dom  z  =  U. dom  z ,  if ( dom  z  =  (/) ,  B ,  U. ran  z ) ,  ( ( z `  U. dom  z )  u.  if ( ( ( z `
 U. dom  z
)  u.  { ( F `  U. dom  z ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. dom  z ) } ,  (/) ) ) ) )  =  ( z  e. 
_V  |->  if ( dom  z  =  U. dom  z ,  if ( dom  z  =  (/) ,  B ,  U. ran  z ) ,  ( ( z `
 U. dom  z
)  u.  if ( ( ( z `  U. dom  z )  u. 
{ ( F `  U. dom  z ) } )  e.  A ,  { ( F `  U. dom  z ) } ,  (/) ) ) ) ) )
5 simpr 447 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  -> 
z  =  ( G  |`  C ) )
65dmeqd 4897 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  dom  z  =  dom  ( G  |`  C ) )
71tfr1 6429 . . . . . . . . 9  |-  G  Fn  On
8 onss 4598 . . . . . . . . . 10  |-  ( C  e.  On  ->  C  C_  On )
98ad2antlr 707 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  C  C_  On )
10 fnssres 5373 . . . . . . . . 9  |-  ( ( G  Fn  On  /\  C  C_  On )  -> 
( G  |`  C )  Fn  C )
117, 9, 10sylancr 644 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  -> 
( G  |`  C )  Fn  C )
12 fndm 5359 . . . . . . . 8  |-  ( ( G  |`  C )  Fn  C  ->  dom  ( G  |`  C )  =  C )
1311, 12syl 15 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  dom  ( G  |`  C )  =  C )
146, 13eqtrd 2328 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  dom  z  =  C
)
1514unieqd 3854 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  U. dom  z  =  U. C )
1614, 15eqeq12d 2310 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  -> 
( dom  z  =  U. dom  z  <->  C  =  U. C ) )
1714eqeq1d 2304 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  -> 
( dom  z  =  (/)  <->  C  =  (/) ) )
185rneqd 4922 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  ran  z  =  ran  ( G  |`  C ) )
19 df-ima 4718 . . . . . . . 8  |-  ( G
" C )  =  ran  ( G  |`  C )
2018, 19syl6eqr 2346 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  ran  z  =  ( G " C ) )
2120unieqd 3854 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  U. ran  z  =  U. ( G " C ) )
2217, 21ifbieq2d 3598 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  if ( dom  z  =  (/) ,  B ,  U. ran  z )  =  if ( C  =  (/) ,  B ,  U. ( G " C ) ) )
235, 15fveq12d 5547 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  -> 
( z `  U. dom  z )  =  ( ( G  |`  C ) `
 U. C ) )
2415fveq2d 5545 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  -> 
( F `  U. dom  z )  =  ( F `  U. C
) )
2524sneqd 3666 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  { ( F `  U. dom  z ) }  =  { ( F `
 U. C ) } )
2623, 25uneq12d 3343 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  -> 
( ( z `  U. dom  z )  u. 
{ ( F `  U. dom  z ) } )  =  ( ( ( G  |`  C ) `
 U. C )  u.  { ( F `
 U. C ) } ) )
2726eleq1d 2362 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  -> 
( ( ( z `
 U. dom  z
)  u.  { ( F `  U. dom  z ) } )  e.  A  <->  ( (
( G  |`  C ) `
 U. C )  u.  { ( F `
 U. C ) } )  e.  A
) )
28 eqidd 2297 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  (/)  =  (/) )
2927, 25, 28ifbieq12d 3600 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  if ( ( ( z `
 U. dom  z
)  u.  { ( F `  U. dom  z ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. dom  z ) } ,  (/) )  =  if ( ( ( ( G  |`  C ) `  U. C )  u.  {
( F `  U. C ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. C ) } ,  (/) ) )
3023, 29uneq12d 3343 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  -> 
( ( z `  U. dom  z )  u.  if ( ( ( z `  U. dom  z )  u.  {
( F `  U. dom  z ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. dom  z ) } ,  (/) ) )  =  ( ( ( G  |`  C ) `  U. C )  u.  if ( ( ( ( G  |`  C ) `  U. C )  u. 
{ ( F `  U. C ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. C ) } ,  (/) ) ) )
3116, 22, 30ifbieq12d 3600 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  if ( dom  z  = 
U. dom  z ,  if ( dom  z  =  (/) ,  B ,  U. ran  z ) ,  ( ( z `  U. dom  z )  u.  if ( ( ( z `
 U. dom  z
)  u.  { ( F `  U. dom  z ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. dom  z ) } ,  (/) ) ) )  =  if ( C  = 
U. C ,  if ( C  =  (/) ,  B ,  U. ( G " C ) ) ,  ( ( ( G  |`  C ) `  U. C )  u.  if ( ( ( ( G  |`  C ) `  U. C )  u. 
{ ( F `  U. C ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. C ) } ,  (/) ) ) ) )
32 simpllr 735 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  /\  -.  C  = 
U. C )  ->  C  e.  On )
33 onuni 4600 . . . . . . . . . 10  |-  ( C  e.  On  ->  U. C  e.  On )
3432, 33syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  /\  -.  C  = 
U. C )  ->  U. C  e.  On )
35 sucidg 4486 . . . . . . . . 9  |-  ( U. C  e.  On  ->  U. C  e.  suc  U. C )
3634, 35syl 15 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  /\  -.  C  = 
U. C )  ->  U. C  e.  suc  U. C )
37 eloni 4418 . . . . . . . . . . 11  |-  ( C  e.  On  ->  Ord  C )
3837ad2antlr 707 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  Ord  C )
39 orduniorsuc 4637 . . . . . . . . . 10  |-  ( Ord 
C  ->  ( C  =  U. C  \/  C  =  suc  U. C ) )
4038, 39syl 15 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  -> 
( C  =  U. C  \/  C  =  suc  U. C ) )
4140orcanai 879 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  /\  -.  C  = 
U. C )  ->  C  =  suc  U. C
)
4236, 41eleqtrrd 2373 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  /\  -.  C  = 
U. C )  ->  U. C  e.  C
)
43 fvres 5558 . . . . . . 7  |-  ( U. C  e.  C  ->  ( ( G  |`  C ) `
 U. C )  =  ( G `  U. C ) )
4442, 43syl 15 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  /\  -.  C  = 
U. C )  -> 
( ( G  |`  C ) `  U. C )  =  ( G `  U. C
) )
4544uneq1d 3341 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  /\  -.  C  = 
U. C )  -> 
( ( ( G  |`  C ) `  U. C )  u.  {
( F `  U. C ) } )  =  ( ( G `
 U. C )  u.  { ( F `
 U. C ) } ) )
4645eleq1d 2362 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  /\  -.  C  = 
U. C )  -> 
( ( ( ( G  |`  C ) `  U. C )  u. 
{ ( F `  U. C ) } )  e.  A  <->  ( ( G `  U. C )  u.  { ( F `
 U. C ) } )  e.  A
) )
4746ifbid 3596 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  /\  -.  C  = 
U. C )  ->  if ( ( ( ( G  |`  C ) `  U. C )  u. 
{ ( F `  U. C ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. C ) } ,  (/) )  =  if ( ( ( G `  U. C )  u.  {
( F `  U. C ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. C ) } ,  (/) ) )
4844, 47uneq12d 3343 . . . . 5  |-  ( ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  /\  -.  C  = 
U. C )  -> 
( ( ( G  |`  C ) `  U. C )  u.  if ( ( ( ( G  |`  C ) `  U. C )  u. 
{ ( F `  U. C ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. C ) } ,  (/) ) )  =  ( ( G `  U. C )  u.  if ( ( ( G `
 U. C )  u.  { ( F `
 U. C ) } )  e.  A ,  { ( F `  U. C ) } ,  (/) ) ) )
4948ifeq2da 3604 . . . 4  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  if ( C  =  U. C ,  if ( C  =  (/) ,  B ,  U. ( G " C ) ) ,  ( ( ( G  |`  C ) `  U. C )  u.  if ( ( ( ( G  |`  C ) `  U. C )  u. 
{ ( F `  U. C ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. C ) } ,  (/) ) ) )  =  if ( C  = 
U. C ,  if ( C  =  (/) ,  B ,  U. ( G " C ) ) ,  ( ( G `  U. C )  u.  if ( ( ( G `
 U. C )  u.  { ( F `
 U. C ) } )  e.  A ,  { ( F `  U. C ) } ,  (/) ) ) ) )
5031, 49eqtrd 2328 . . 3  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  if ( dom  z  = 
U. dom  z ,  if ( dom  z  =  (/) ,  B ,  U. ran  z ) ,  ( ( z `  U. dom  z )  u.  if ( ( ( z `
 U. dom  z
)  u.  { ( F `  U. dom  z ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. dom  z ) } ,  (/) ) ) )  =  if ( C  = 
U. C ,  if ( C  =  (/) ,  B ,  U. ( G " C ) ) ,  ( ( G `  U. C )  u.  if ( ( ( G `
 U. C )  u.  { ( F `
 U. C ) } )  e.  A ,  { ( F `  U. C ) } ,  (/) ) ) ) )
51 fnfun 5357 . . . . 5  |-  ( G  Fn  On  ->  Fun  G )
527, 51ax-mp 8 . . . 4  |-  Fun  G
53 simpr 447 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  C  e.  On )  ->  C  e.  On )
54 resfunexg 5753 . . . 4  |-  ( ( Fun  G  /\  C  e.  On )  ->  ( G  |`  C )  e. 
_V )
5552, 53, 54sylancr 644 . . 3  |-  ( (
ph  /\  C  e.  On )  ->  ( G  |`  C )  e.  _V )
56 ttukeylem.2 . . . . . 6  |-  ( ph  ->  B  e.  A )
57 elex 2809 . . . . . 6  |-  ( B  e.  A  ->  B  e.  _V )
5856, 57syl 15 . . . . 5  |-  ( ph  ->  B  e.  _V )
59 funimaexg 5345 . . . . . . 7  |-  ( ( Fun  G  /\  C  e.  On )  ->  ( G " C )  e. 
_V )
6052, 59mpan 651 . . . . . 6  |-  ( C  e.  On  ->  ( G " C )  e. 
_V )
61 uniexg 4533 . . . . . 6  |-  ( ( G " C )  e.  _V  ->  U. ( G " C )  e. 
_V )
6260, 61syl 15 . . . . 5  |-  ( C  e.  On  ->  U. ( G " C )  e. 
_V )
63 ifcl 3614 . . . . 5  |-  ( ( B  e.  _V  /\  U. ( G " C
)  e.  _V )  ->  if ( C  =  (/) ,  B ,  U. ( G " C ) )  e.  _V )
6458, 62, 63syl2an 463 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  C  e.  On )  ->  if ( C  =  (/) ,  B ,  U. ( G " C ) )  e. 
_V )
65 fvex 5555 . . . . 5  |-  ( G `
 U. C )  e.  _V
66 snex 4232 . . . . . 6  |-  { ( F `  U. C
) }  e.  _V
67 0ex 4166 . . . . . 6  |-  (/)  e.  _V
6866, 67ifex 3636 . . . . 5  |-  if ( ( ( G `  U. C )  u.  {
( F `  U. C ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. C ) } ,  (/) )  e.  _V
6965, 68unex 4534 . . . 4  |-  ( ( G `  U. C
)  u.  if ( ( ( G `  U. C )  u.  {
( F `  U. C ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. C ) } ,  (/) ) )  e.  _V
70 ifcl 3614 . . . 4  |-  ( ( if ( C  =  (/) ,  B ,  U. ( G " C ) )  e.  _V  /\  ( ( G `  U. C )  u.  if ( ( ( G `
 U. C )  u.  { ( F `
 U. C ) } )  e.  A ,  { ( F `  U. C ) } ,  (/) ) )  e.  _V )  ->  if ( C  =  U. C ,  if ( C  =  (/) ,  B ,  U. ( G " C ) ) ,  ( ( G `
 U. C )  u.  if ( ( ( G `  U. C )  u.  {
( F `  U. C ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. C ) } ,  (/) ) ) )  e. 
_V )
7164, 69, 70sylancl 643 . . 3  |-  ( (
ph  /\  C  e.  On )  ->  if ( C  =  U. C ,  if ( C  =  (/) ,  B ,  U. ( G " C ) ) ,  ( ( G `  U. C
)  u.  if ( ( ( G `  U. C )  u.  {
( F `  U. C ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. C ) } ,  (/) ) ) )  e. 
_V )
724, 50, 55, 71fvmptd 5622 . 2  |-  ( (
ph  /\  C  e.  On )  ->  ( ( z  e.  _V  |->  if ( dom  z  = 
U. dom  z ,  if ( dom  z  =  (/) ,  B ,  U. ran  z ) ,  ( ( z `  U. dom  z )  u.  if ( ( ( z `
 U. dom  z
)  u.  { ( F `  U. dom  z ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. dom  z ) } ,  (/) ) ) ) ) `
 ( G  |`  C ) )  =  if ( C  = 
U. C ,  if ( C  =  (/) ,  B ,  U. ( G " C ) ) ,  ( ( G `  U. C )  u.  if ( ( ( G `
 U. C )  u.  { ( F `
 U. C ) } )  e.  A ,  { ( F `  U. C ) } ,  (/) ) ) ) )
733, 72eqtrd 2328 1  |-  ( (
ph  /\  C  e.  On )  ->  ( G `
 C )  =  if ( C  = 
U. C ,  if ( C  =  (/) ,  B ,  U. ( G " C ) ) ,  ( ( G `  U. C )  u.  if ( ( ( G `
 U. C )  u.  { ( F `
 U. C ) } )  e.  A ,  { ( F `  U. C ) } ,  (/) ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   -. wn 3    -> wi 4    <-> wb 176    \/ wo 357    /\ wa 358   A.wal 1530    = wceq 1632    e. wcel 1696   _Vcvv 2801    \ cdif 3162    u. cun 3163    i^i cin 3164    C_ wss 3165   (/)c0 3468   ifcif 3578   ~Pcpw 3638   {csn 3653   U.cuni 3843    e. cmpt 4093   Ord word 4407   Oncon0 4408   suc csuc 4410   dom cdm 4705   ran crn 4706    |` cres 4707   "cima 4708   Fun wfun 5265    Fn wfn 5266   -1-1-onto->wf1o 5270   ` cfv 5271  recscrecs 6403   Fincfn 6879   cardccrd 7584
This theorem is referenced by:  ttukeylem4  8155  ttukeylem5  8156  ttukeylem6  8157  ttukeylem7  8158
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1536  ax-5 1547  ax-17 1606  ax-9 1644  ax-8 1661  ax-13 1698  ax-14 1700  ax-6 1715  ax-7 1720  ax-11 1727  ax-12 1878  ax-ext 2277  ax-rep 4147  ax-sep 4157  ax-nul 4165  ax-pow 4204  ax-pr 4230  ax-un 4528
This theorem depends on definitions:  df-bi 177  df-or 359  df-an 360  df-3or 935  df-3an 936  df-tru 1310  df-ex 1532  df-nf 1535  df-sb 1639  df-eu 2160  df-mo 2161  df-clab 2283  df-cleq 2289  df-clel 2292  df-nfc 2421  df-ne 2461  df-ral 2561  df-rex 2562  df-reu 2563  df-rab 2565  df-v 2803  df-sbc 3005  df-csb 3095  df-dif 3168  df-un 3170  df-in 3172  df-ss 3179  df-pss 3181  df-nul 3469  df-if 3579  df-sn 3659  df-pr 3660  df-tp 3661  df-op 3662  df-uni 3844  df-iun 3923  df-br 4040  df-opab 4094  df-mpt 4095  df-tr 4130  df-eprel 4321  df-id 4325  df-po 4330  df-so 4331  df-fr 4368  df-we 4370  df-ord 4411  df-on 4412  df-suc 4414  df-xp 4711  df-rel 4712  df-cnv 4713  df-co 4714  df-dm 4715  df-rn 4716  df-res 4717  df-ima 4718  df-iota 5235  df-fun 5273  df-fn 5274  df-f 5275  df-f1 5276  df-fo 5277  df-f1o 5278  df-fv 5279  df-recs 6404
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