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Theorem ttukeylem3 8138
Description: Lemma for ttukey 8145. (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 6414 . . 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 2284 . . 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 4881 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  dom  z  =  dom  ( G  |`  C ) )
71tfr1 6413 . . . . . . . . 9  |-  G  Fn  On
8 onss 4582 . . . . . . . . . 10  |-  ( C  e.  On  ->  C  C_  On )
98ad2antlr 707 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  C  C_  On )
10 fnssres 5357 . . . . . . . . 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 5343 . . . . . . . 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 2315 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  dom  z  =  C
)
1514unieqd 3838 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  U. dom  z  =  U. C )
1614, 15eqeq12d 2297 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  -> 
( dom  z  =  U. dom  z  <->  C  =  U. C ) )
1714eqeq1d 2291 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  -> 
( dom  z  =  (/)  <->  C  =  (/) ) )
185rneqd 4906 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  ran  z  =  ran  ( G  |`  C ) )
19 df-ima 4702 . . . . . . . 8  |-  ( G
" C )  =  ran  ( G  |`  C )
2018, 19syl6eqr 2333 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  ran  z  =  ( G " C ) )
2120unieqd 3838 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  U. ran  z  =  U. ( G " C ) )
2217, 21ifbieq2d 3585 . . . . 5  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  if ( dom  z  =  (/) ,  B ,  U. ran  z )  =  if ( C  =  (/) ,  B ,  U. ( G " C ) ) )
235, 15fveq12d 5531 . . . . . 6  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  -> 
( z `  U. dom  z )  =  ( ( G  |`  C ) `
 U. C ) )
2415fveq2d 5529 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  -> 
( F `  U. dom  z )  =  ( F `  U. C
) )
2524sneqd 3653 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  { ( F `  U. dom  z ) }  =  { ( F `
 U. C ) } )
2623, 25uneq12d 3330 . . . . . . . 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 2349 . . . . . . 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 2284 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  (/)  =  (/) )
2927, 25, 28ifbieq12d 3587 . . . . . 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 3330 . . . . 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 3587 . . . 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 4584 . . . . . . . . . 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 4470 . . . . . . . . 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 4402 . . . . . . . . . . 11  |-  ( C  e.  On  ->  Ord  C )
3837ad2antlr 707 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  ->  Ord  C )
39 orduniorsuc 4621 . . . . . . . . . 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 2360 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( ph  /\  C  e.  On )  /\  z  =  ( G  |`  C ) )  /\  -.  C  = 
U. C )  ->  U. C  e.  C
)
43 fvres 5542 . . . . . . 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 3328 . . . . . . . 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 2349 . . . . . . 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 3583 . . . . . 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 3330 . . . . 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 3591 . . . 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 2315 . . 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 5341 . . . . 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 5737 . . . 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 2796 . . . . . 6  |-  ( B  e.  A  ->  B  e.  _V )
5856, 57syl 15 . . . . 5  |-  ( ph  ->  B  e.  _V )
59 funimaexg 5329 . . . . . . 7  |-  ( ( Fun  G  /\  C  e.  On )  ->  ( G " C )  e. 
_V )
6052, 59mpan 651 . . . . . 6  |-  ( C  e.  On  ->  ( G " C )  e. 
_V )
61 uniexg 4517 . . . . . 6  |-  ( ( G " C )  e.  _V  ->  U. ( G " C )  e. 
_V )
6260, 61syl 15 . . . . 5  |-  ( C  e.  On  ->  U. ( G " C )  e. 
_V )
63 ifcl 3601 . . . . 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 5539 . . . . 5  |-  ( G `
 U. C )  e.  _V
66 snex 4216 . . . . . 6  |-  { ( F `  U. C
) }  e.  _V
67 0ex 4150 . . . . . 6  |-  (/)  e.  _V
6866, 67ifex 3623 . . . . 5  |-  if ( ( ( G `  U. C )  u.  {
( F `  U. C ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. C ) } ,  (/) )  e.  _V
6965, 68unex 4518 . . . 4  |-  ( ( G `  U. C
)  u.  if ( ( ( G `  U. C )  u.  {
( F `  U. C ) } )  e.  A ,  {
( F `  U. C ) } ,  (/) ) )  e.  _V
70 ifcl 3601 . . . 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 5606 . 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 2315 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 1527    = wceq 1623    e. wcel 1684   _Vcvv 2788    \ cdif 3149    u. cun 3150    i^i cin 3151    C_ wss 3152   (/)c0 3455   ifcif 3565   ~Pcpw 3625   {csn 3640   U.cuni 3827    e. cmpt 4077   Ord word 4391   Oncon0 4392   suc csuc 4394   dom cdm 4689   ran crn 4690    |` cres 4691   "cima 4692   Fun wfun 5249    Fn wfn 5250   -1-1-onto->wf1o 5254   ` cfv 5255  recscrecs 6387   Fincfn 6863   cardccrd 7568
This theorem is referenced by:  ttukeylem4  8139  ttukeylem5  8140  ttukeylem6  8141  ttukeylem7  8142
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1533  ax-5 1544  ax-17 1603  ax-9 1635  ax-8 1643  ax-13 1686  ax-14 1688  ax-6 1703  ax-7 1708  ax-11 1715  ax-12 1866  ax-ext 2264  ax-rep 4131  ax-sep 4141  ax-nul 4149  ax-pow 4188  ax-pr 4214  ax-un 4512
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 1529  df-nf 1532  df-sb 1630  df-eu 2147  df-mo 2148  df-clab 2270  df-cleq 2276  df-clel 2279  df-nfc 2408  df-ne 2448  df-ral 2548  df-rex 2549  df-reu 2550  df-rab 2552  df-v 2790  df-sbc 2992  df-csb 3082  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-pss 3168  df-nul 3456  df-if 3566  df-sn 3646  df-pr 3647  df-tp 3648  df-op 3649  df-uni 3828  df-iun 3907  df-br 4024  df-opab 4078  df-mpt 4079  df-tr 4114  df-eprel 4305  df-id 4309  df-po 4314  df-so 4315  df-fr 4352  df-we 4354  df-ord 4395  df-on 4396  df-suc 4398  df-xp 4695  df-rel 4696  df-cnv 4697  df-co 4698  df-dm 4699  df-rn 4700  df-res 4701  df-ima 4702  df-iota 5219  df-fun 5257  df-fn 5258  df-f 5259  df-f1 5260  df-fo 5261  df-f1o 5262  df-fv 5263  df-recs 6388
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