Theorem nninfomni 13220

Description: ℕ_∞ is omniscient. Corollary 3.7 of [PradicBrown2022], p. 5. (Contributed by Jim Kingdon, 10-Aug-2022.)

Assertion

Ref	Expression
nninfomni	⊢ ℕ∞ ∈ Omni

Proof of Theorem nninfomni

Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑖 𝑘 𝑛 𝑞 𝑐 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elequ1 1690	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑐 = 𝑖 → (𝑐 ∈ 𝑏 ↔ 𝑖 ∈ 𝑏))
2	1	ifbid 3493	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑐 = 𝑖 → if(𝑐 ∈ 𝑏, 1o, ∅) = if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))
3	2	cbvmptv 4024	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑐 ∈ ω ↦ if(𝑐 ∈ 𝑏, 1o, ∅)) = (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))
4	3	fveq2i 5424	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑞‘(𝑐 ∈ ω ↦ if(𝑐 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = (𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅)))
5	4	eqeq1i 2147	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑞‘(𝑐 ∈ ω ↦ if(𝑐 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o ↔ (𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o)
6	5	ralbii 2441	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑐 ∈ ω ↦ if(𝑐 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o ↔ ∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o)
7		ifbi 3492	. . . . . 6 ⊢ ((∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑐 ∈ ω ↦ if(𝑐 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o ↔ ∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o) → if(∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑐 ∈ ω ↦ if(𝑐 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) = if(∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))
8	6, 7	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ if(∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑐 ∈ ω ↦ if(𝑐 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) = if(∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)
9	8	mpteq2i 4015	. . . 4 ⊢ (𝑎 ∈ ω ↦ if(∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑐 ∈ ω ↦ if(𝑐 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) = (𝑎 ∈ ω ↦ if(∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))
10		elequ2 1691	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑘 = 𝑏 → (𝑖 ∈ 𝑘 ↔ 𝑖 ∈ 𝑏))
11	10	ifbid 3493	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 = 𝑏 → if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅) = if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))
12	11	mpteq2dv 4019	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝑏 → (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅)) = (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅)))
13	12	fveq2d 5425	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = 𝑏 → (𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = (𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))))
14	13	eqeq1d 2148	. . . . . . 7 ⊢ (𝑘 = 𝑏 → ((𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o ↔ (𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o))
15	14	cbvralv 2654	. . . . . 6 ⊢ (∀𝑘 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o ↔ ∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o)
16		ifbi 3492	. . . . . 6 ⊢ ((∀𝑘 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o ↔ ∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o) → if(∀𝑘 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) = if(∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))
17	15, 16	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) = if(∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)
18	17	mpteq2i 4015	. . . 4 ⊢ (𝑎 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) = (𝑎 ∈ ω ↦ if(∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))
19		suceq 4324	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 = 𝑛 → suc 𝑎 = suc 𝑛)
20	19	raleqdv 2632	. . . . . 6 ⊢ (𝑎 = 𝑛 → (∀𝑘 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o ↔ ∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o))
21	20	ifbid 3493	. . . . 5 ⊢ (𝑎 = 𝑛 → if(∀𝑘 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) = if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))
22	21	cbvmptv 4024	. . . 4 ⊢ (𝑎 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) = (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))
23	9, 18, 22	3eqtr2i 2166	. . 3 ⊢ (𝑎 ∈ ω ↦ if(∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑐 ∈ ω ↦ if(𝑐 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) = (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))
24	23	mpteq2i 4015	. 2 ⊢ (𝑞 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) ↦ (𝑎 ∈ ω ↦ if(∀𝑏 ∈ suc 𝑎(𝑞‘(𝑐 ∈ ω ↦ if(𝑐 ∈ 𝑏, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))) = (𝑞 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) ↦ (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)))
25	24	nninfomnilem 13219	1 ⊢ ℕ∞ ∈ Omni

Syntax hints:   ↔ wb 104   = wceq 1331   ∈ wcel 1480  ∀wral 2416  ∅c0 3363  ifcif 3474   ↦ cmpt 3989  suc csuc 4287  ωcom 4504  ‘cfv 5123  (class class class)co 5774  1_oc1o 6306  2_oc2o 6307   ↑_𝑚 cmap 6542  Omnicomni 7004  ℕ_∞xnninf 7005

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 603  ax-in2 604  ax-io 698  ax-5 1423  ax-7 1424  ax-gen 1425  ax-ie1 1469  ax-ie2 1470  ax-8 1482  ax-10 1483  ax-11 1484  ax-i12 1485  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-13 1491  ax-14 1492  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-ext 2121  ax-coll 4043  ax-sep 4046  ax-nul 4054  ax-pow 4098  ax-pr 4131  ax-un 4355  ax-setind 4452  ax-iinf 4502

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 820  df-3or 963  df-3an 964  df-tru 1334  df-fal 1337  df-nf 1437  df-sb 1736  df-eu 2002  df-mo 2003  df-clab 2126  df-cleq 2132  df-clel 2135  df-nfc 2270  df-ne 2309  df-ral 2421  df-rex 2422  df-reu 2423  df-rab 2425  df-v 2688  df-sbc 2910  df-csb 3004  df-dif 3073  df-un 3075  df-in 3077  df-ss 3084  df-nul 3364  df-if 3475  df-pw 3512  df-sn 3533  df-pr 3534  df-op 3536  df-uni 3737  df-int 3772  df-iun 3815  df-br 3930  df-opab 3990  df-mpt 3991  df-tr 4027  df-id 4215  df-iord 4288  df-on 4290  df-suc 4293  df-iom 4505  df-xp 4545  df-rel 4546  df-cnv 4547  df-co 4548  df-dm 4549  df-rn 4550  df-res 4551  df-ima 4552  df-iota 5088  df-fun 5125  df-fn 5126  df-f 5127  df-f1 5128  df-fo 5129  df-f1o 5130  df-fv 5131  df-ov 5777  df-oprab 5778  df-mpo 5779  df-1o 6313  df-2o 6314  df-map 6544  df-omni 7006  df-nninf 7007

This theorem is referenced by:  exmidsbthrlem  13222