Theorem frec2uzrand 10514

Description: Range of G (see frec2uz0d 10508). (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
frec2uzrand	|- ( ph -> ran G = ( ZZ>= ` C ) )

Distinct variable groups:   x, C   ph, x

Allowed substitution hint:   G( x)

Proof of Theorem frec2uzrand

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		frec2uz.1	. 2 |- ( ph -> C e. ZZ )
2		zex 9352	. . . . . . . . . . 11 |- ZZ e. _V
3	2	mptex 5791	. . . . . . . . . 10 |- ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) e. _V
4		vex 2766	. . . . . . . . . 10 |- z e. _V
5	3, 4	fvex 5581	. . . . . . . . 9 |- ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) ` z ) e. _V
6	5	ax-gen 1463	. . . . . . . 8 |- A. z ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) ` z ) e. _V
7		frecfnom 6468	. . . . . . . 8 |- ( ( A. z ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) ` z ) e. _V /\ C e. ZZ ) -> frec ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) , C ) Fn om )
8	6, 7	mpan 424	. . . . . . 7 |- ( C e. ZZ -> frec ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) , C ) Fn om )
9		frec2uz.2	. . . . . . . 8 |- G = frec ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) , C )
10	9	fneq1i 5353	. . . . . . 7 |- ( G Fn om <-> frec ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) , C ) Fn om )
11	8, 10	sylibr 134	. . . . . 6 |- ( C e. ZZ -> G Fn om )
12		fvelrnb 5611	. . . . . 6 |- ( G Fn om -> ( y e. ran G <-> E. z e. om ( G ` z ) = y ) )
13	11, 12	syl 14	. . . . 5 |- ( C e. ZZ -> ( y e. ran G <-> E. z e. om ( G ` z ) = y ) )
14		simpl 109	. . . . . . . 8 |- ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) -> C e. ZZ )
15		simpr 110	. . . . . . . 8 |- ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) -> z e. om )
16	14, 9, 15	frec2uzuzd 10511	. . . . . . 7 |- ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) -> ( G ` z ) e. ( ZZ>= ` C ) )
17		eleq1 2259	. . . . . . 7 |- ( ( G ` z ) = y -> ( ( G ` z ) e. ( ZZ>= ` C ) <-> y e. ( ZZ>= ` C ) ) )
18	16, 17	syl5ibcom 155	. . . . . 6 |- ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) -> ( ( G ` z ) = y -> y e. ( ZZ>= ` C ) ) )
19	18	rexlimdva 2614	. . . . 5 |- ( C e. ZZ -> ( E. z e. om ( G ` z ) = y -> y e. ( ZZ>= ` C ) ) )
20	13, 19	sylbid 150	. . . 4 |- ( C e. ZZ -> ( y e. ran G -> y e. ( ZZ>= ` C ) ) )
21		eleq1 2259	. . . . 5 |- ( w = C -> ( w e. ran G <-> C e. ran G ) )
22		eleq1 2259	. . . . 5 |- ( w = y -> ( w e. ran G <-> y e. ran G ) )
23		eleq1 2259	. . . . 5 |- ( w = ( y + 1 ) -> ( w e. ran G <-> ( y + 1 ) e. ran G ) )
24		id 19	. . . . . . 7 |- ( C e. ZZ -> C e. ZZ )
25	24, 9	frec2uz0d 10508	. . . . . 6 |- ( C e. ZZ -> ( G ` (/) ) = C )
26		peano1 4631	. . . . . . 7 |- (/) e. om
27		fnfvelrn 5697	. . . . . . 7 |- ( ( G Fn om /\ (/) e. om ) -> ( G ` (/) ) e. ran G )
28	11, 26, 27	sylancl 413	. . . . . 6 |- ( C e. ZZ -> ( G ` (/) ) e. ran G )
29	25, 28	eqeltrrd 2274	. . . . 5 |- ( C e. ZZ -> C e. ran G )
30		eluzel2 9623	. . . . . 6 |- ( y e. ( ZZ>= ` C ) -> C e. ZZ )
31	14, 9, 15	frec2uzsucd 10510	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) -> ( G ` suc z ) = ( ( G ` z ) + 1 ) )
32		oveq1 5932	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( G ` z ) = y -> ( ( G ` z ) + 1 ) = ( y + 1 ) )
33	31, 32	sylan9eq 2249	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) /\ ( G ` z ) = y ) -> ( G ` suc z ) = ( y + 1 ) )
34		peano2 4632	. . . . . . . . . . . 12 |- ( z e. om -> suc z e. om )
35		fnfvelrn 5697	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( G Fn om /\ suc z e. om ) -> ( G ` suc z ) e. ran G )
36	11, 34, 35	syl2an 289	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) -> ( G ` suc z ) e. ran G )
37	36	adantr 276	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) /\ ( G ` z ) = y ) -> ( G ` suc z ) e. ran G )
38	33, 37	eqeltrrd 2274	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) /\ ( G ` z ) = y ) -> ( y + 1 ) e. ran G )
39	38	ex 115	. . . . . . . 8 |- ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) -> ( ( G ` z ) = y -> ( y + 1 ) e. ran G ) )
40	39	rexlimdva 2614	. . . . . . 7 |- ( C e. ZZ -> ( E. z e. om ( G ` z ) = y -> ( y + 1 ) e. ran G ) )
41	13, 40	sylbid 150	. . . . . 6 |- ( C e. ZZ -> ( y e. ran G -> ( y + 1 ) e. ran G ) )
42	30, 41	syl 14	. . . . 5 |- ( y e. ( ZZ>= ` C ) -> ( y e. ran G -> ( y + 1 ) e. ran G ) )
43	21, 22, 23, 22, 29, 42	uzind4 9679	. . . 4 |- ( y e. ( ZZ>= ` C ) -> y e. ran G )
44	20, 43	impbid1 142	. . 3 |- ( C e. ZZ -> ( y e. ran G <-> y e. ( ZZ>= ` C ) ) )
45	44	eqrdv 2194	. 2 |- ( C e. ZZ -> ran G = ( ZZ>= ` C ) )
46	1, 45	syl 14	1 |- ( ph -> ran G = ( ZZ>= ` C ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   A.wal 1362   = wceq 1364   e. wcel 2167   E.wrex 2476   _Vcvv 2763   (/)c0 3451   |-> cmpt 4095   suc csuc 4401   omcom 4627   ran crn 4665   Fn wfn 5254   ` cfv 5259  (class class class)co 5925  freccfrec 6457   1c1 7897   + caddc 7899   ZZcz 9343   ZZ>=cuz 9618

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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4149  ax-sep 4152  ax-nul 4160  ax-pow 4208  ax-pr 4243  ax-un 4469  ax-setind 4574  ax-iinf 4625  ax-cnex 7987  ax-resscn 7988  ax-1cn 7989  ax-1re 7990  ax-icn 7991  ax-addcl 7992  ax-addrcl 7993  ax-mulcl 7994  ax-addcom 7996  ax-addass 7998  ax-distr 8000  ax-i2m1 8001  ax-0lt1 8002  ax-0id 8004  ax-rnegex 8005  ax-cnre 8007  ax-pre-ltirr 8008  ax-pre-ltwlin 8009  ax-pre-lttrn 8010  ax-pre-ltadd 8012

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3452  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-op 3632  df-uni 3841  df-int 3876  df-iun 3919  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-tr 4133  df-id 4329  df-iord 4402  df-on 4404  df-ilim 4405  df-suc 4407  df-iom 4628  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-ima 4677  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-f1 5264  df-fo 5265  df-f1o 5266  df-fv 5267  df-riota 5880  df-ov 5928  df-oprab 5929  df-mpo 5930  df-recs 6372  df-frec 6458  df-pnf 8080  df-mnf 8081  df-xr 8082  df-ltxr 8083  df-le 8084  df-sub 8216  df-neg 8217  df-inn 9008  df-n0 9267  df-z 9344  df-uz 9619

This theorem is referenced by:  frec2uzf1od  10515