Theorem ennnfonelemp1 13355

Description: Lemma for ennnfone 13374. Value of H at a successor. (Contributed by Jim Kingdon, 23-Jul-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
ennnfonelemh.dceq	|- ( ph -> A. x e. A A. y e. A DECID x = y )
ennnfonelemh.f	|- ( ph -> F : om -onto-> A )
ennnfonelemh.ne	|- ( ph -> A. n e. om E. k e. om A. j e. suc n ( F ` k ) =/= ( F ` j ) )
ennnfonelemh.g	|- G = ( x e. ( A ^pm om ) , y e. om |-> if ( ( F ` y ) e. ( F " y ) , x , ( x u. { <. dom x , ( F ` y ) >. } ) ) )
ennnfonelemh.n	|- N = frec ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) , 0 )
ennnfonelemh.j	|- J = ( x e. NN0 |-> if ( x = 0 , (/) , ( `' N ` ( x - 1 ) ) ) )
ennnfonelemh.h	|- H = seq 0 ( G , J )
ennnfonelemp1.p	|- ( ph -> P e. NN0 )

Assertion

Ref	Expression
ennnfonelemp1	|- ( ph -> ( H ` ( P + 1 ) ) = if ( ( F ` ( `' N ` P ) ) e. ( F " ( `' N ` P ) ) , ( H ` P ) , ( ( H ` P ) u. { <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. } ) ) )

Distinct variable groups:   A, j, x, y   x, F, y   j, G   x, H, y   j, J   x, N, y   P, j, x, y   ph, j, x, y

Allowed substitution hints:   ph( k, n)   A( k, n)   P( k, n)   F( j, k, n)   G( x, y, k, n)   H( j, k, n)   J( x, y, k, n)   N( j, k, n)

Proof of Theorem ennnfonelemp1

Dummy variables f g are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ennnfonelemp1.p	. . . . 5 |- ( ph -> P e. NN0 )
2		nn0uz 9973	. . . . 5 |- NN0 = ( ZZ>= ` 0 )
3	1, 2	eleqtrdi 2331	. . . 4 |- ( ph -> P e. ( ZZ>= ` 0 ) )
4		ennnfonelemh.dceq	. . . . 5 |- ( ph -> A. x e. A A. y e. A DECID x = y )
5		ennnfonelemh.f	. . . . 5 |- ( ph -> F : om -onto-> A )
6		ennnfonelemh.ne	. . . . 5 |- ( ph -> A. n e. om E. k e. om A. j e. suc n ( F ` k ) =/= ( F ` j ) )
7		ennnfonelemh.g	. . . . 5 |- G = ( x e. ( A ^pm om ) , y e. om |-> if ( ( F ` y ) e. ( F " y ) , x , ( x u. { <. dom x , ( F ` y ) >. } ) ) )
8		ennnfonelemh.n	. . . . 5 |- N = frec ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) , 0 )
9		ennnfonelemh.j	. . . . 5 |- J = ( x e. NN0 |-> if ( x = 0 , (/) , ( `' N ` ( x - 1 ) ) ) )
10		ennnfonelemh.h	. . . . 5 |- H = seq 0 ( G , J )
11	4, 5, 6, 7, 8, 9, 10	ennnfonelemj0 13350	. . . 4 |- ( ph -> ( J ` 0 ) e. { g e. ( A ^pm om ) | dom g e. om } )
12	4, 5, 6, 7, 8, 9, 10	ennnfonelemg 13352	. . . 4 |- ( ( ph /\ ( f e. { g e. ( A ^pm om ) | dom g e. om } /\ j e. om ) ) -> ( f G j ) e. { g e. ( A ^pm om ) | dom g e. om } )
13	4, 5, 6, 7, 8, 9, 10	ennnfonelemjn 13351	. . . 4 |- ( ( ph /\ f e. ( ZZ>= ` ( 0 + 1 ) ) ) -> ( J ` f ) e. om )
14	3, 11, 12, 13	seqp1cd 10928	. . 3 |- ( ph -> ( seq 0 ( G , J ) ` ( P + 1 ) ) = ( ( seq 0 ( G , J ) ` P ) G ( J ` ( P + 1 ) ) ) )
15	10	fveq1i 5699	. . . 4 |- ( H ` ( P + 1 ) ) = ( seq 0 ( G , J ) ` ( P + 1 ) )
16	15	a1i 9	. . 3 |- ( ph -> ( H ` ( P + 1 ) ) = ( seq 0 ( G , J ) ` ( P + 1 ) ) )
17	10	fveq1i 5699	. . . . 5 |- ( H ` P ) = ( seq 0 ( G , J ) ` P )
18	17	a1i 9	. . . 4 |- ( ph -> ( H ` P ) = ( seq 0 ( G , J ) ` P ) )
19		eqeq1 2245	. . . . . . 7 |- ( x = ( P + 1 ) -> ( x = 0 <-> ( P + 1 ) = 0 ) )
20		fvoveq1 6111	. . . . . . 7 |- ( x = ( P + 1 ) -> ( `' N ` ( x - 1 ) ) = ( `' N ` ( ( P + 1 ) - 1 ) ) )
21	19, 20	ifbieq2d 3665	. . . . . 6 |- ( x = ( P + 1 ) -> if ( x = 0 , (/) , ( `' N ` ( x - 1 ) ) ) = if ( ( P + 1 ) = 0 , (/) , ( `' N ` ( ( P + 1 ) - 1 ) ) ) )
22		peano2nn0 9614	. . . . . . 7 |- ( P e. NN0 -> ( P + 1 ) e. NN0 )
23	1, 22	syl 14	. . . . . 6 |- ( ph -> ( P + 1 ) e. NN0 )
24		nn0p1gt0 9603	. . . . . . . . . . . 12 |- ( P e. NN0 -> 0 < ( P + 1 ) )
25	24	gt0ne0d 8847	. . . . . . . . . . 11 |- ( P e. NN0 -> ( P + 1 ) =/= 0 )
26	25	neneqd 2441	. . . . . . . . . 10 |- ( P e. NN0 -> -. ( P + 1 ) = 0 )
27	26	iffalsed 3650	. . . . . . . . 9 |- ( P e. NN0 -> if ( ( P + 1 ) = 0 , (/) , ( `' N ` ( ( P + 1 ) - 1 ) ) ) = ( `' N ` ( ( P + 1 ) - 1 ) ) )
28		nn0cn 9584	. . . . . . . . . . 11 |- ( P e. NN0 -> P e. CC )
29		1cnd 8348	. . . . . . . . . . 11 |- ( P e. NN0 -> 1 e. CC )
30	28, 29	pncand 8645	. . . . . . . . . 10 |- ( P e. NN0 -> ( ( P + 1 ) - 1 ) = P )
31	30	fveq2d 5702	. . . . . . . . 9 |- ( P e. NN0 -> ( `' N ` ( ( P + 1 ) - 1 ) ) = ( `' N ` P ) )
32	27, 31	eqtrd 2271	. . . . . . . 8 |- ( P e. NN0 -> if ( ( P + 1 ) = 0 , (/) , ( `' N ` ( ( P + 1 ) - 1 ) ) ) = ( `' N ` P ) )
33	8	frechashgf1o 10886	. . . . . . . . . . 11 |- N : om -1-1-onto-> NN0
34		f1ocnv 5655	. . . . . . . . . . 11 |- ( N : om -1-1-onto-> NN0 -> `' N : NN0 -1-1-onto-> om )
35	33, 34	ax-mp 5	. . . . . . . . . 10 |- `' N : NN0 -1-1-onto-> om
36		f1of 5642	. . . . . . . . . 10 |- ( `' N : NN0 -1-1-onto-> om -> `' N : NN0 --> om )
37	35, 36	mp1i 10	. . . . . . . . 9 |- ( P e. NN0 -> `' N : NN0 --> om )
38		id 19	. . . . . . . . 9 |- ( P e. NN0 -> P e. NN0 )
39	37, 38	ffvelcdmd 5847	. . . . . . . 8 |- ( P e. NN0 -> ( `' N ` P ) e. om )
40	32, 39	eqeltrd 2315	. . . . . . 7 |- ( P e. NN0 -> if ( ( P + 1 ) = 0 , (/) , ( `' N ` ( ( P + 1 ) - 1 ) ) ) e. om )
41	1, 40	syl 14	. . . . . 6 |- ( ph -> if ( ( P + 1 ) = 0 , (/) , ( `' N ` ( ( P + 1 ) - 1 ) ) ) e. om )
42	9, 21, 23, 41	fvmptd3 5802	. . . . 5 |- ( ph -> ( J ` ( P + 1 ) ) = if ( ( P + 1 ) = 0 , (/) , ( `' N ` ( ( P + 1 ) - 1 ) ) ) )
43	1, 32	syl 14	. . . . 5 |- ( ph -> if ( ( P + 1 ) = 0 , (/) , ( `' N ` ( ( P + 1 ) - 1 ) ) ) = ( `' N ` P ) )
44	42, 43	eqtr2d 2272	. . . 4 |- ( ph -> ( `' N ` P ) = ( J ` ( P + 1 ) ) )
45	18, 44	oveq12d 6106	. . 3 |- ( ph -> ( ( H ` P ) G ( `' N ` P ) ) = ( ( seq 0 ( G , J ) ` P ) G ( J ` ( P + 1 ) ) ) )
46	14, 16, 45	3eqtr4d 2281	. 2 |- ( ph -> ( H ` ( P + 1 ) ) = ( ( H ` P ) G ( `' N ` P ) ) )
47	4, 5, 6, 7, 8, 9, 10	ennnfonelemh 13353	. . . 4 |- ( ph -> H : NN0 --> ( A ^pm om ) )
48	47, 1	ffvelcdmd 5847	. . 3 |- ( ph -> ( H ` P ) e. ( A ^pm om ) )
49	1, 39	syl 14	. . 3 |- ( ph -> ( `' N ` P ) e. om )
50	48	elexd 2835	. . . 4 |- ( ph -> ( H ` P ) e. _V )
51		dmexg 5048	. . . . . . . 8 |- ( ( H ` P ) e. _V -> dom ( H ` P ) e. _V )
52	50, 51	syl 14	. . . . . . 7 |- ( ph -> dom ( H ` P ) e. _V )
53		fof 5618	. . . . . . . . 9 |- ( F : om -onto-> A -> F : om --> A )
54	5, 53	syl 14	. . . . . . . 8 |- ( ph -> F : om --> A )
55	54, 49	ffvelcdmd 5847	. . . . . . 7 |- ( ph -> ( F ` ( `' N ` P ) ) e. A )
56		opexg 4370	. . . . . . 7 |- ( ( dom ( H ` P ) e. _V /\ ( F ` ( `' N ` P ) ) e. A ) -> <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. e. _V )
57	52, 55, 56	syl2anc 415	. . . . . 6 |- ( ph -> <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. e. _V )
58		snexg 4323	. . . . . 6 |- ( <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. e. _V -> { <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. } e. _V )
59	57, 58	syl 14	. . . . 5 |- ( ph -> { <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. } e. _V )
60		unexg 4591	. . . . 5 |- ( ( ( H ` P ) e. _V /\ { <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. } e. _V ) -> ( ( H ` P ) u. { <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. } ) e. _V )
61	50, 59, 60	syl2anc 415	. . . 4 |- ( ph -> ( ( H ` P ) u. { <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. } ) e. _V )
62	4, 5, 49	ennnfonelemdc 13348	. . . 4 |- ( ph -> DECID ( F ` ( `' N ` P ) ) e. ( F " ( `' N ` P ) ) )
63	50, 61, 62	ifcldcd 3678	. . 3 |- ( ph -> if ( ( F ` ( `' N ` P ) ) e. ( F " ( `' N ` P ) ) , ( H ` P ) , ( ( H ` P ) u. { <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. } ) ) e. _V )
64		id 19	. . . . 5 |- ( x = ( H ` P ) -> x = ( H ` P ) )
65		dmeq 4983	. . . . . . . 8 |- ( x = ( H ` P ) -> dom x = dom ( H ` P ) )
66	65	opeq1d 3910	. . . . . . 7 |- ( x = ( H ` P ) -> <. dom x , ( F ` y ) >. = <. dom ( H ` P ) , ( F ` y ) >. )
67	66	sneqd 3722	. . . . . 6 |- ( x = ( H ` P ) -> { <. dom x , ( F ` y ) >. } = { <. dom ( H ` P ) , ( F ` y ) >. } )
68	64, 67	uneq12d 3384	. . . . 5 |- ( x = ( H ` P ) -> ( x u. { <. dom x , ( F ` y ) >. } ) = ( ( H ` P ) u. { <. dom ( H ` P ) , ( F ` y ) >. } ) )
69	64, 68	ifeq12d 3660	. . . 4 |- ( x = ( H ` P ) -> if ( ( F ` y ) e. ( F " y ) , x , ( x u. { <. dom x , ( F ` y ) >. } ) ) = if ( ( F ` y ) e. ( F " y ) , ( H ` P ) , ( ( H ` P ) u. { <. dom ( H ` P ) , ( F ` y ) >. } ) ) )
70		fveq2 5698	. . . . . 6 |- ( y = ( `' N ` P ) -> ( F ` y ) = ( F ` ( `' N ` P ) ) )
71		imaeq2 5125	. . . . . 6 |- ( y = ( `' N ` P ) -> ( F " y ) = ( F " ( `' N ` P ) ) )
72	70, 71	eleq12d 2309	. . . . 5 |- ( y = ( `' N ` P ) -> ( ( F ` y ) e. ( F " y ) <-> ( F ` ( `' N ` P ) ) e. ( F " ( `' N ` P ) ) ) )
73	70	opeq2d 3911	. . . . . . 7 |- ( y = ( `' N ` P ) -> <. dom ( H ` P ) , ( F ` y ) >. = <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. )
74	73	sneqd 3722	. . . . . 6 |- ( y = ( `' N ` P ) -> { <. dom ( H ` P ) , ( F ` y ) >. } = { <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. } )
75	74	uneq2d 3383	. . . . 5 |- ( y = ( `' N ` P ) -> ( ( H ` P ) u. { <. dom ( H ` P ) , ( F ` y ) >. } ) = ( ( H ` P ) u. { <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. } ) )
76	72, 75	ifbieq2d 3665	. . . 4 |- ( y = ( `' N ` P ) -> if ( ( F ` y ) e. ( F " y ) , ( H ` P ) , ( ( H ` P ) u. { <. dom ( H ` P ) , ( F ` y ) >. } ) ) = if ( ( F ` ( `' N ` P ) ) e. ( F " ( `' N ` P ) ) , ( H ` P ) , ( ( H ` P ) u. { <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. } ) ) )
77	69, 76, 7	ovmpog 6226	. . 3 |- ( ( ( H ` P ) e. ( A ^pm om ) /\ ( `' N ` P ) e. om /\ if ( ( F ` ( `' N ` P ) ) e. ( F " ( `' N ` P ) ) , ( H ` P ) , ( ( H ` P ) u. { <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. } ) ) e. _V ) -> ( ( H ` P ) G ( `' N ` P ) ) = if ( ( F ` ( `' N ` P ) ) e. ( F " ( `' N ` P ) ) , ( H ` P ) , ( ( H ` P ) u. { <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. } ) ) )
78	48, 49, 63, 77	syl3anc 1278	. 2 |- ( ph -> ( ( H ` P ) G ( `' N ` P ) ) = if ( ( F ` ( `' N ` P ) ) e. ( F " ( `' N ` P ) ) , ( H ` P ) , ( ( H ` P ) u. { <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. } ) ) )
79	46, 78	eqtrd 2271	1 |- ( ph -> ( H ` ( P + 1 ) ) = if ( ( F ` ( `' N ` P ) ) e. ( F " ( `' N ` P ) ) , ( H ` P ) , ( ( H ` P ) u. { <. dom ( H ` P ) , ( F ` ( `' N ` P ) ) >. } ) ) )

This proof depends on syntax axioms:   -> wi 4  DECID wdc 846   = wceq 1402   e. wcel 2209   =/= wne 2420   A.wral 2528   E.wrex 2529   {crab 2532   _Vcvv 2821   u. cun 3218   (/)c0 3520   ifcif 3638   {csn 3709   <.cop 3712   |-> cmpt 4193   suc csuc 4512   omcom 4739   `'ccnv 4775   dom cdm 4776   "cima 4779   -->wf 5376   -onto->wfo 5378   -1-1-onto->wf1o 5379   ` cfv 5380  (class class class)co 6088   e. cmpo 6090  freccfrec 6665   ^pm cpm 6927   0cc0 8185   1c1 8186   + caddc 8188   - cmin 8504   NN0cn0 9574   ZZcz 9655   ZZ>=cuz 9937   seqcseq 10905

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4248  ax-sep 4251  ax-nul 4261  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-setind 4686  ax-iinf 4737  ax-cnex 8276  ax-resscn 8277  ax-1cn 8278  ax-1re 8279  ax-icn 8280  ax-addcl 8281  ax-addrcl 8282  ax-mulcl 8283  ax-addcom 8285  ax-addass 8287  ax-distr 8289  ax-i2m1 8290  ax-0lt1 8291  ax-0id 8293  ax-rnegex 8294  ax-cnre 8296  ax-pre-ltirr 8297  ax-pre-ltwlin 8298  ax-pre-lttrn 8299  ax-pre-ltadd 8301

This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-tr 4232  df-id 4440  df-iord 4513  df-on 4515  df-ilim 4516  df-suc 4518  df-iom 4740  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-ima 4789  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-f 5384  df-f1 5385  df-fo 5386  df-f1o 5387  df-fv 5388  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-1st 6378  df-2nd 6379  df-recs 6580  df-frec 6666  df-pm 6929  df-pnf 8368  df-mnf 8369  df-xr 8370  df-ltxr 8371  df-le 8372  df-sub 8506  df-neg 8507  df-inn 9314  df-n0 9575  df-z 9656  df-uz 9938  df-seqfrec 10906

This theorem is used by:  ennnfonelem1  13356  ennnfonelemhdmp1  13358  ennnfonelemss  13359  ennnfonelemkh  13361  ennnfonelemhf1o  13362