Metamath Proof Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  relexpsucl Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem relexpsucl 13817
 Description: A reduction for relation exponentiation to the left. (Contributed by RP, 23-May-2020.)
Assertion
Ref Expression
relexpsucl ((𝑅𝑉 ∧ Rel 𝑅𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑅𝑟(𝑁 + 1)) = (𝑅 ∘ (𝑅𝑟𝑁)))

Proof of Theorem relexpsucl
StepHypRef Expression
1 elnn0 11332 . . . 4 (𝑁 ∈ ℕ0 ↔ (𝑁 ∈ ℕ ∨ 𝑁 = 0))
2 simp3 1083 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → 𝑅𝑉)
3 simp1 1081 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → 𝑁 ∈ ℕ)
4 relexpsucnnl 13816 . . . . . . 7 ((𝑅𝑉𝑁 ∈ ℕ) → (𝑅𝑟(𝑁 + 1)) = (𝑅 ∘ (𝑅𝑟𝑁)))
52, 3, 4syl2anc 694 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ ℕ ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑅𝑟(𝑁 + 1)) = (𝑅 ∘ (𝑅𝑟𝑁)))
653expib 1287 . . . . 5 (𝑁 ∈ ℕ → ((Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑅𝑟(𝑁 + 1)) = (𝑅 ∘ (𝑅𝑟𝑁))))
7 simp2 1082 . . . . . . . 8 ((𝑁 = 0 ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → Rel 𝑅)
8 relcoi1 5702 . . . . . . . 8 (Rel 𝑅 → (𝑅 ∘ ( I ↾ 𝑅)) = 𝑅)
97, 8syl 17 . . . . . . 7 ((𝑁 = 0 ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑅 ∘ ( I ↾ 𝑅)) = 𝑅)
10 simp1 1081 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 = 0 ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → 𝑁 = 0)
1110oveq2d 6706 . . . . . . . . 9 ((𝑁 = 0 ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑅𝑟𝑁) = (𝑅𝑟0))
12 simp3 1083 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 = 0 ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → 𝑅𝑉)
13 relexp0 13807 . . . . . . . . . 10 ((𝑅𝑉 ∧ Rel 𝑅) → (𝑅𝑟0) = ( I ↾ 𝑅))
1412, 7, 13syl2anc 694 . . . . . . . . 9 ((𝑁 = 0 ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑅𝑟0) = ( I ↾ 𝑅))
1511, 14eqtrd 2685 . . . . . . . 8 ((𝑁 = 0 ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑅𝑟𝑁) = ( I ↾ 𝑅))
1615coeq2d 5317 . . . . . . 7 ((𝑁 = 0 ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑅 ∘ (𝑅𝑟𝑁)) = (𝑅 ∘ ( I ↾ 𝑅)))
1710oveq1d 6705 . . . . . . . . . 10 ((𝑁 = 0 ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑁 + 1) = (0 + 1))
18 0p1e1 11170 . . . . . . . . . 10 (0 + 1) = 1
1917, 18syl6eq 2701 . . . . . . . . 9 ((𝑁 = 0 ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑁 + 1) = 1)
2019oveq2d 6706 . . . . . . . 8 ((𝑁 = 0 ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑅𝑟(𝑁 + 1)) = (𝑅𝑟1))
21 relexp1g 13810 . . . . . . . . 9 (𝑅𝑉 → (𝑅𝑟1) = 𝑅)
2212, 21syl 17 . . . . . . . 8 ((𝑁 = 0 ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑅𝑟1) = 𝑅)
2320, 22eqtrd 2685 . . . . . . 7 ((𝑁 = 0 ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑅𝑟(𝑁 + 1)) = 𝑅)
249, 16, 233eqtr4rd 2696 . . . . . 6 ((𝑁 = 0 ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑅𝑟(𝑁 + 1)) = (𝑅 ∘ (𝑅𝑟𝑁)))
25243expib 1287 . . . . 5 (𝑁 = 0 → ((Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑅𝑟(𝑁 + 1)) = (𝑅 ∘ (𝑅𝑟𝑁))))
266, 25jaoi 393 . . . 4 ((𝑁 ∈ ℕ ∨ 𝑁 = 0) → ((Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑅𝑟(𝑁 + 1)) = (𝑅 ∘ (𝑅𝑟𝑁))))
271, 26sylbi 207 . . 3 (𝑁 ∈ ℕ0 → ((Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑅𝑟(𝑁 + 1)) = (𝑅 ∘ (𝑅𝑟𝑁))))
28273impib 1281 . 2 ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ Rel 𝑅𝑅𝑉) → (𝑅𝑟(𝑁 + 1)) = (𝑅 ∘ (𝑅𝑟𝑁)))
29283com13 1289 1 ((𝑅𝑉 ∧ Rel 𝑅𝑁 ∈ ℕ0) → (𝑅𝑟(𝑁 + 1)) = (𝑅 ∘ (𝑅𝑟𝑁)))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∨ wo 382   ∧ wa 383   ∧ w3a 1054   = wceq 1523   ∈ wcel 2030  ∪ cuni 4468   I cid 5052   ↾ cres 5145   ∘ ccom 5147  Rel wrel 5148  (class class class)co 6690  0cc0 9974  1c1 9975   + caddc 9977  ℕcn 11058  ℕ0cn0 11330  ↑𝑟crelexp 13804 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pow 4873  ax-pr 4936  ax-un 6991  ax-cnex 10030  ax-resscn 10031  ax-1cn 10032  ax-icn 10033  ax-addcl 10034  ax-addrcl 10035  ax-mulcl 10036  ax-mulrcl 10037  ax-mulcom 10038  ax-addass 10039  ax-mulass 10040  ax-distr 10041  ax-i2m1 10042  ax-1ne0 10043  ax-1rid 10044  ax-rnegex 10045  ax-rrecex 10046  ax-cnre 10047  ax-pre-lttri 10048  ax-pre-lttrn 10049  ax-pre-ltadd 10050  ax-pre-mulgt0 10051 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-nel 2927  df-ral 2946  df-rex 2947  df-reu 2948  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-csb 3567  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-iun 4554  df-br 4686  df-opab 4746  df-mpt 4763  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-res 5155  df-ima 5156  df-pred 5718  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-f1 5931  df-fo 5932  df-f1o 5933  df-fv 5934  df-riota 6651  df-ov 6693  df-oprab 6694  df-mpt2 6695  df-om 7108  df-2nd 7211  df-wrecs 7452  df-recs 7513  df-rdg 7551  df-er 7787  df-en 7998  df-dom 7999  df-sdom 8000  df-pnf 10114  df-mnf 10115  df-xr 10116  df-ltxr 10117  df-le 10118  df-sub 10306  df-neg 10307  df-nn 11059  df-n0 11331  df-z 11416  df-uz 11726  df-seq 12842  df-relexp 13805 This theorem is referenced by:  relexpsucld  13818  relexpindlem  13847
 Copyright terms: Public domain W3C validator