Theorem frec2uzf1od 10714

Description: G (see frec2uz0d 10707) is a one-to-one onto mapping. (Contributed by Jim Kingdon, 17-May-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
frec2uz.1	|- ( ph -> C e. ZZ )
frec2uz.2	|- G = frec ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) , C )

Assertion

Ref	Expression
frec2uzf1od	|- ( ph -> G : om -1-1-onto-> ( ZZ>= ` C ) )

Distinct variable groups:   x, C   ph, x

Allowed substitution hint:   G( x)

Proof of Theorem frec2uzf1od

Dummy variables y z are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		zex 9532	. . . . . . . . 9 |- ZZ e. _V
2	1	mptex 5890	. . . . . . . 8 |- ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) e. _V
3		vex 2806	. . . . . . . 8 |- z e. _V
4	2, 3	fvex 5668	. . . . . . 7 |- ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) ` z ) e. _V
5	4	ax-gen 1498	. . . . . 6 |- A. z ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) ` z ) e. _V
6		frec2uz.1	. . . . . 6 |- ( ph -> C e. ZZ )
7		frecfnom 6610	. . . . . 6 |- ( ( A. z ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) ` z ) e. _V /\ C e. ZZ ) -> frec ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) , C ) Fn om )
8	5, 6, 7	sylancr 414	. . . . 5 |- ( ph -> frec ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) , C ) Fn om )
9		frec2uz.2	. . . . . 6 |- G = frec ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) , C )
10	9	fneq1i 5431	. . . . 5 |- ( G Fn om <-> frec ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) , C ) Fn om )
11	8, 10	sylibr 134	. . . 4 |- ( ph -> G Fn om )
12	6, 9	frec2uzrand 10713	. . . . 5 |- ( ph -> ran G = ( ZZ>= ` C ) )
13		eqimss 3282	. . . . 5 |- ( ran G = ( ZZ>= ` C ) -> ran G C_ ( ZZ>= ` C ) )
14	12, 13	syl 14	. . . 4 |- ( ph -> ran G C_ ( ZZ>= ` C ) )
15		df-f 5337	. . . 4 |- ( G : om --> ( ZZ>= ` C ) <-> ( G Fn om /\ ran G C_ ( ZZ>= ` C ) ) )
16	11, 14, 15	sylanbrc 417	. . 3 |- ( ph -> G : om --> ( ZZ>= ` C ) )
17	6	adantr 276	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ y e. om ) -> C e. ZZ )
18		simpr 110	. . . . . . . . . . . . . 14 |- ( ( ph /\ y e. om ) -> y e. om )
19	17, 9, 18	frec2uzzd 10708	. . . . . . . . . . . . 13 |- ( ( ph /\ y e. om ) -> ( G ` y ) e. ZZ )
20	19	3adant3 1044	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) -> ( G ` y ) e. ZZ )
21	20	zred 9646	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) -> ( G ` y ) e. RR )
22	21	ltnrd 8333	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) -> -. ( G ` y ) < ( G ` y ) )
23	22	adantr 276	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) /\ ( G ` y ) = ( G ` z ) ) -> -. ( G ` y ) < ( G ` y ) )
24		simpr 110	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) /\ ( G ` y ) = ( G ` z ) ) -> ( G ` y ) = ( G ` z ) )
25	24	breq2d 4105	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) /\ ( G ` y ) = ( G ` z ) ) -> ( ( G ` y ) < ( G ` y ) <-> ( G ` y ) < ( G ` z ) ) )
26	23, 25	mtbid 679	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) /\ ( G ` y ) = ( G ` z ) ) -> -. ( G ` y ) < ( G ` z ) )
27	17	3adant3 1044	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) -> C e. ZZ )
28		simp2 1025	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) -> y e. om )
29		simp3 1026	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) -> z e. om )
30	27, 9, 28, 29	frec2uzltd 10711	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) -> ( y e. z -> ( G ` y ) < ( G ` z ) ) )
31	30	con3d 636	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) -> ( -. ( G ` y ) < ( G ` z ) -> -. y e. z ) )
32	31	adantr 276	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) /\ ( G ` y ) = ( G ` z ) ) -> ( -. ( G ` y ) < ( G ` z ) -> -. y e. z ) )
33	26, 32	mpd 13	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) /\ ( G ` y ) = ( G ` z ) ) -> -. y e. z )
34	24	breq1d 4103	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) /\ ( G ` y ) = ( G ` z ) ) -> ( ( G ` y ) < ( G ` y ) <-> ( G ` z ) < ( G ` y ) ) )
35	23, 34	mtbid 679	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) /\ ( G ` y ) = ( G ` z ) ) -> -. ( G ` z ) < ( G ` y ) )
36	27, 9, 29, 28	frec2uzltd 10711	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) -> ( z e. y -> ( G ` z ) < ( G ` y ) ) )
37	36	adantr 276	. . . . . . . 8 |- ( ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) /\ ( G ` y ) = ( G ` z ) ) -> ( z e. y -> ( G ` z ) < ( G ` y ) ) )
38	35, 37	mtod 669	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) /\ ( G ` y ) = ( G ` z ) ) -> -. z e. y )
39		nntri3 6708	. . . . . . . . 9 |- ( ( y e. om /\ z e. om ) -> ( y = z <-> ( -. y e. z /\ -. z e. y ) ) )
40	39	3adant1 1042	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) -> ( y = z <-> ( -. y e. z /\ -. z e. y ) ) )
41	40	adantr 276	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) /\ ( G ` y ) = ( G ` z ) ) -> ( y = z <-> ( -. y e. z /\ -. z e. y ) ) )
42	33, 38, 41	mpbir2and 953	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) /\ ( G ` y ) = ( G ` z ) ) -> y = z )
43	42	ex 115	. . . . 5 |- ( ( ph /\ y e. om /\ z e. om ) -> ( ( G ` y ) = ( G ` z ) -> y = z ) )
44	43	3expb 1231	. . . 4 |- ( ( ph /\ ( y e. om /\ z e. om ) ) -> ( ( G ` y ) = ( G ` z ) -> y = z ) )
45	44	ralrimivva 2615	. . 3 |- ( ph -> A. y e. om A. z e. om ( ( G ` y ) = ( G ` z ) -> y = z ) )
46		dff13 5919	. . 3 |- ( G : om -1-1-> ( ZZ>= ` C ) <-> ( G : om --> ( ZZ>= ` C ) /\ A. y e. om A. z e. om ( ( G ` y ) = ( G ` z ) -> y = z ) ) )
47	16, 45, 46	sylanbrc 417	. 2 |- ( ph -> G : om -1-1-> ( ZZ>= ` C ) )
48		dff1o5 5601	. 2 |- ( G : om -1-1-onto-> ( ZZ>= ` C ) <-> ( G : om -1-1-> ( ZZ>= ` C ) /\ ran G = ( ZZ>= ` C ) ) )
49	47, 12, 48	sylanbrc 417	1 |- ( ph -> G : om -1-1-onto-> ( ZZ>= ` C ) )

Syntax hints:   -. wn 3   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   /\ w3a 1005   A.wal 1396   = wceq 1398   e. wcel 2202   A.wral 2511   _Vcvv 2803   C_ wss 3201   class class class wbr 4093   |-> cmpt 4155   omcom 4694   ran crn 4732   Fn wfn 5328   -->wf 5329   -1-1->wf1 5330   -1-1-onto->wf1o 5332   ` cfv 5333  (class class class)co 6028  freccfrec 6599   1c1 8076   + caddc 8078   < clt 8256   ZZcz 9523   ZZ>=cuz 9799

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4209  ax-sep 4212  ax-nul 4220  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-setind 4641  ax-iinf 4692  ax-cnex 8166  ax-resscn 8167  ax-1cn 8168  ax-1re 8169  ax-icn 8170  ax-addcl 8171  ax-addrcl 8172  ax-mulcl 8173  ax-addcom 8175  ax-addass 8177  ax-distr 8179  ax-i2m1 8180  ax-0lt1 8181  ax-0id 8183  ax-rnegex 8184  ax-cnre 8186  ax-pre-ltirr 8187  ax-pre-ltwlin 8188  ax-pre-lttrn 8189  ax-pre-ltadd 8191

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2364  df-ne 2404  df-nel 2499  df-ral 2516  df-rex 2517  df-reu 2518  df-rab 2520  df-v 2805  df-sbc 3033  df-csb 3129  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-nul 3497  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-int 3934  df-iun 3977  df-br 4094  df-opab 4156  df-mpt 4157  df-tr 4193  df-id 4396  df-iord 4469  df-on 4471  df-ilim 4472  df-suc 4474  df-iom 4695  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-rn 4742  df-res 4743  df-ima 4744  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fn 5336  df-f 5337  df-f1 5338  df-fo 5339  df-f1o 5340  df-fv 5341  df-riota 5981  df-ov 6031  df-oprab 6032  df-mpo 6033  df-recs 6514  df-frec 6600  df-pnf 8258  df-mnf 8259  df-xr 8260  df-ltxr 8261  df-le 8262  df-sub 8394  df-neg 8395  df-inn 9186  df-n0 9445  df-z 9524  df-uz 9800

This theorem is referenced by:  frec2uzisod  10715  frecuzrdglem  10719  frecuzrdgtcl  10720  frecuzrdgsuc  10722  frecuzrdgg  10724  frecuzrdgdomlem  10725  frecuzrdgfunlem  10727  frecuzrdgsuctlem  10731  uzenom  10733  frecfzennn  10734  frechashgf1o  10736  frec2uzled  10737  hashfz1  11091  hashen  11092  nninfctlemfo  12674  ennnfonelemjn  13086  ennnfonelem1  13091  ennnfonelemhf1o  13097  ennnfonelemrn  13103  ssnnctlemct  13130