Theorem frec2uzrand 9873

Description: Range of G (see frec2uz0d 9867). (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 8820	. . . . . . . . . . 11 |- ZZ e. _V
3	2	mptex 5537	. . . . . . . . . 10 |- ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) e. _V
4		vex 2623	. . . . . . . . . 10 |- z e. _V
5	3, 4	fvex 5338	. . . . . . . . 9 |- ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) ` z ) e. _V
6	5	ax-gen 1384	. . . . . . . 8 |- A. z ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) ` z ) e. _V
7		frecfnom 6180	. . . . . . . 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 416	. . . . . . 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 5121	. . . . . . 7 |- ( G Fn om <-> frec ( ( x e. ZZ |-> ( x + 1 ) ) , C ) Fn om )
11	8, 10	sylibr 133	. . . . . 6 |- ( C e. ZZ -> G Fn om )
12		fvelrnb 5365	. . . . . 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 108	. . . . . . . 8 |- ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) -> C e. ZZ )
15		simpr 109	. . . . . . . 8 |- ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) -> z e. om )
16	14, 9, 15	frec2uzuzd 9870	. . . . . . 7 |- ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) -> ( G ` z ) e. ( ZZ>= ` C ) )
17		eleq1 2151	. . . . . . 7 |- ( ( G ` z ) = y -> ( ( G ` z ) e. ( ZZ>= ` C ) <-> y e. ( ZZ>= ` C ) ) )
18	16, 17	syl5ibcom 154	. . . . . 6 |- ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) -> ( ( G ` z ) = y -> y e. ( ZZ>= ` C ) ) )
19	18	rexlimdva 2490	. . . . 5 |- ( C e. ZZ -> ( E. z e. om ( G ` z ) = y -> y e. ( ZZ>= ` C ) ) )
20	13, 19	sylbid 149	. . . 4 |- ( C e. ZZ -> ( y e. ran G -> y e. ( ZZ>= ` C ) ) )
21		eleq1 2151	. . . . 5 |- ( w = C -> ( w e. ran G <-> C e. ran G ) )
22		eleq1 2151	. . . . 5 |- ( w = y -> ( w e. ran G <-> y e. ran G ) )
23		eleq1 2151	. . . . 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 9867	. . . . . 6 |- ( C e. ZZ -> ( G ` (/) ) = C )
26		peano1 4422	. . . . . . 7 |- (/) e. om
27		fnfvelrn 5445	. . . . . . 7 |- ( ( G Fn om /\ (/) e. om ) -> ( G ` (/) ) e. ran G )
28	11, 26, 27	sylancl 405	. . . . . 6 |- ( C e. ZZ -> ( G ` (/) ) e. ran G )
29	25, 28	eqeltrrd 2166	. . . . 5 |- ( C e. ZZ -> C e. ran G )
30		eluzel2 9085	. . . . . 6 |- ( y e. ( ZZ>= ` C ) -> C e. ZZ )
31	14, 9, 15	frec2uzsucd 9869	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) -> ( G ` suc z ) = ( ( G ` z ) + 1 ) )
32		oveq1 5673	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( G ` z ) = y -> ( ( G ` z ) + 1 ) = ( y + 1 ) )
33	31, 32	sylan9eq 2141	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) /\ ( G ` z ) = y ) -> ( G ` suc z ) = ( y + 1 ) )
34		peano2 4423	. . . . . . . . . . . 12 |- ( z e. om -> suc z e. om )
35		fnfvelrn 5445	. . . . . . . . . . . 12 |- ( ( G Fn om /\ suc z e. om ) -> ( G ` suc z ) e. ran G )
36	11, 34, 35	syl2an 284	. . . . . . . . . . 11 |- ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) -> ( G ` suc z ) e. ran G )
37	36	adantr 271	. . . . . . . . . 10 |- ( ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) /\ ( G ` z ) = y ) -> ( G ` suc z ) e. ran G )
38	33, 37	eqeltrrd 2166	. . . . . . . . 9 |- ( ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) /\ ( G ` z ) = y ) -> ( y + 1 ) e. ran G )
39	38	ex 114	. . . . . . . 8 |- ( ( C e. ZZ /\ z e. om ) -> ( ( G ` z ) = y -> ( y + 1 ) e. ran G ) )
40	39	rexlimdva 2490	. . . . . . 7 |- ( C e. ZZ -> ( E. z e. om ( G ` z ) = y -> ( y + 1 ) e. ran G ) )
41	13, 40	sylbid 149	. . . . . 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 9137	. . . 4 |- ( y e. ( ZZ>= ` C ) -> y e. ran G )
44	20, 43	impbid1 141	. . 3 |- ( C e. ZZ -> ( y e. ran G <-> y e. ( ZZ>= ` C ) ) )
45	44	eqrdv 2087	. 2 |- ( C e. ZZ -> ran G = ( ZZ>= ` C ) )
46	1, 45	syl 14	1 |- ( ph -> ran G = ( ZZ>= ` C ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   <-> wb 104   A.wal 1288   = wceq 1290   e. wcel 1439   E.wrex 2361   _Vcvv 2620   (/)c0 3287   |-> cmpt 3905   suc csuc 4201   omcom 4418   ran crn 4453   Fn wfn 5023   ` cfv 5028  (class class class)co 5666  freccfrec 6169   1c1 7412   + caddc 7414   ZZcz 8811   ZZ>=cuz 9080

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 580  ax-in2 581  ax-io 666  ax-5 1382  ax-7 1383  ax-gen 1384  ax-ie1 1428  ax-ie2 1429  ax-8 1441  ax-10 1442  ax-11 1443  ax-i12 1444  ax-bndl 1445  ax-4 1446  ax-13 1450  ax-14 1451  ax-17 1465  ax-i9 1469  ax-ial 1473  ax-i5r 1474  ax-ext 2071  ax-coll 3960  ax-sep 3963  ax-nul 3971  ax-pow 4015  ax-pr 4045  ax-un 4269  ax-setind 4366  ax-iinf 4416  ax-cnex 7497  ax-resscn 7498  ax-1cn 7499  ax-1re 7500  ax-icn 7501  ax-addcl 7502  ax-addrcl 7503  ax-mulcl 7504  ax-addcom 7506  ax-addass 7508  ax-distr 7510  ax-i2m1 7511  ax-0lt1 7512  ax-0id 7514  ax-rnegex 7515  ax-cnre 7517  ax-pre-ltirr 7518  ax-pre-ltwlin 7519  ax-pre-lttrn 7520  ax-pre-ltadd 7522

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3or 926  df-3an 927  df-tru 1293  df-fal 1296  df-nf 1396  df-sb 1694  df-eu 1952  df-mo 1953  df-clab 2076  df-cleq 2082  df-clel 2085  df-nfc 2218  df-ne 2257  df-nel 2352  df-ral 2365  df-rex 2366  df-reu 2367  df-rab 2369  df-v 2622  df-sbc 2842  df-csb 2935  df-dif 3002  df-un 3004  df-in 3006  df-ss 3013  df-nul 3288  df-pw 3435  df-sn 3456  df-pr 3457  df-op 3459  df-uni 3660  df-int 3695  df-iun 3738  df-br 3852  df-opab 3906  df-mpt 3907  df-tr 3943  df-id 4129  df-iord 4202  df-on 4204  df-ilim 4205  df-suc 4207  df-iom 4419  df-xp 4458  df-rel 4459  df-cnv 4460  df-co 4461  df-dm 4462  df-rn 4463  df-res 4464  df-ima 4465  df-iota 4993  df-fun 5030  df-fn 5031  df-f 5032  df-f1 5033  df-fo 5034  df-f1o 5035  df-fv 5036  df-riota 5622  df-ov 5669  df-oprab 5670  df-mpt2 5671  df-recs 6084  df-frec 6170  df-pnf 7585  df-mnf 7586  df-xr 7587  df-ltxr 7588  df-le 7589  df-sub 7716  df-neg 7717  df-inn 8484  df-n0 8735  df-z 8812  df-uz 9081

This theorem is referenced by:  frec2uzf1od  9874