Theorem nninfsellemeqinf 16155

Description: Lemma for nninfsel 16156. (Contributed by Jim Kingdon, 9-Aug-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
nninfsel.e	|- E = ( q e. ( 2o ^m ℕ∞ ) |-> ( n e. om |-> if ( A. k e. suc n ( q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) ) )
nninfsel.q	|- ( ph -> Q e. ( 2o ^m ℕ∞ ) )
nninfsel.1	|- ( ph -> ( Q ` ( E ` Q ) ) = 1o )

Assertion

Ref	Expression
nninfsellemeqinf	|- ( ph -> ( E ` Q ) = ( i e. om |-> 1o ) )

Distinct variable groups:   Q, k, n, q   i, k, n, q   ph, k, n

Allowed substitution hints:   ph( i, q)   Q( i)   E( i, k, n, q)

Proof of Theorem nninfsellemeqinf

Dummy variable j is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nninfsel.e	. . . . . . 7 |- E = ( q e. ( 2o ^m ℕ∞ ) |-> ( n e. om |-> if ( A. k e. suc n ( q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) ) )
2	1	nninfself 16152	. . . . . 6 |- E : ( 2o ^m ℕ∞ ) -->ℕ∞
3	2	a1i 9	. . . . 5 |- ( ph -> E : ( 2o ^m ℕ∞ ) -->ℕ∞ )
4		nninfsel.q	. . . . 5 |- ( ph -> Q e. ( 2o ^m ℕ∞ ) )
5	3, 4	ffvelcdmd 5739	. . . 4 |- ( ph -> ( E ` Q ) e. ℕ∞ )
6		nninff 7250	. . . 4 |- ( ( E ` Q ) e. ℕ∞ -> ( E ` Q ) : om --> 2o )
7	5, 6	syl 14	. . 3 |- ( ph -> ( E ` Q ) : om --> 2o )
8	7	ffnd 5446	. 2 |- ( ph -> ( E ` Q ) Fn om )
9		1onn 6629	. . . . 5 |- 1o e. om
10		fnconstg 5495	. . . . 5 |- ( 1o e. om -> ( om X. { 1o } ) Fn om )
11	9, 10	ax-mp 5	. . . 4 |- ( om X. { 1o } ) Fn om
12		fconstmpt 4740	. . . . 5 |- ( om X. { 1o } ) = ( i e. om |-> 1o )
13	12	fneq1i 5387	. . . 4 |- ( ( om X. { 1o } ) Fn om <-> ( i e. om |-> 1o ) Fn om )
14	11, 13	mpbi 145	. . 3 |- ( i e. om |-> 1o ) Fn om
15	14	a1i 9	. 2 |- ( ph -> ( i e. om |-> 1o ) Fn om )
16		elequ2 2183	. . . . . . . . . 10 |- ( j = k -> ( i e. j <-> i e. k ) )
17	16	ifbid 3601	. . . . . . . . 9 |- ( j = k -> if ( i e. j , 1o , (/) ) = if ( i e. k , 1o , (/) ) )
18	17	mpteq2dv 4151	. . . . . . . 8 |- ( j = k -> ( i e. om |-> if ( i e. j , 1o , (/) ) ) = ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) )
19	18	fveq2d 5603	. . . . . . 7 |- ( j = k -> ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. j , 1o , (/) ) ) ) = ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) )
20	19	eqeq1d 2216	. . . . . 6 |- ( j = k -> ( ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. j , 1o , (/) ) ) ) = 1o <-> ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o ) )
21	4	adantr 276	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ j e. om ) -> Q e. ( 2o ^m ℕ∞ ) )
22		nninfsel.1	. . . . . . . . . 10 |- ( ph -> ( Q ` ( E ` Q ) ) = 1o )
23	22	adantr 276	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ j e. om ) -> ( Q ` ( E ` Q ) ) = 1o )
24		simpr 110	. . . . . . . . 9 |- ( ( ph /\ j e. om ) -> j e. om )
25	1, 21, 23, 24	nninfsellemqall 16154	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ j e. om ) -> ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. j , 1o , (/) ) ) ) = 1o )
26	25	ralrimiva 2581	. . . . . . 7 |- ( ph -> A. j e. om ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. j , 1o , (/) ) ) ) = 1o )
27	26	ad2antrr 488	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ j e. om ) /\ k e. suc j ) -> A. j e. om ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. j , 1o , (/) ) ) ) = 1o )
28		simpr 110	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ j e. om ) /\ k e. suc j ) -> k e. suc j )
29		peano2 4661	. . . . . . . 8 |- ( j e. om -> suc j e. om )
30	29	ad2antlr 489	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ j e. om ) /\ k e. suc j ) -> suc j e. om )
31		elnn 4672	. . . . . . 7 |- ( ( k e. suc j /\ suc j e. om ) -> k e. om )
32	28, 30, 31	syl2anc 411	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ j e. om ) /\ k e. suc j ) -> k e. om )
33	20, 27, 32	rspcdva 2889	. . . . 5 |- ( ( ( ph /\ j e. om ) /\ k e. suc j ) -> ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o )
34	33	ralrimiva 2581	. . . 4 |- ( ( ph /\ j e. om ) -> A. k e. suc j ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o )
35	34	iftrued 3586	. . 3 |- ( ( ph /\ j e. om ) -> if ( A. k e. suc j ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) = 1o )
36		omex 4659	. . . . . . 7 |- om e. _V
37	36	mptex 5833	. . . . . 6 |- ( n e. om |-> if ( A. k e. suc n ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) ) e. _V
38	37	a1i 9	. . . . 5 |- ( ( ph /\ j e. om ) -> ( n e. om |-> if ( A. k e. suc n ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) ) e. _V )
39		fveq1 5598	. . . . . . . . . 10 |- ( q = Q -> ( q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) )
40	39	eqeq1d 2216	. . . . . . . . 9 |- ( q = Q -> ( ( q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o <-> ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o ) )
41	40	ralbidv 2508	. . . . . . . 8 |- ( q = Q -> ( A. k e. suc n ( q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o <-> A. k e. suc n ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o ) )
42	41	ifbid 3601	. . . . . . 7 |- ( q = Q -> if ( A. k e. suc n ( q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) = if ( A. k e. suc n ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) )
43	42	mpteq2dv 4151	. . . . . 6 |- ( q = Q -> ( n e. om |-> if ( A. k e. suc n ( q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) ) = ( n e. om |-> if ( A. k e. suc n ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) ) )
44	43, 1	fvmptg 5678	. . . . 5 |- ( ( Q e. ( 2o ^m ℕ∞ ) /\ ( n e. om |-> if ( A. k e. suc n ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) ) e. _V ) -> ( E ` Q ) = ( n e. om |-> if ( A. k e. suc n ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) ) )
45	21, 38, 44	syl2anc 411	. . . 4 |- ( ( ph /\ j e. om ) -> ( E ` Q ) = ( n e. om |-> if ( A. k e. suc n ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) ) )
46		suceq 4467	. . . . . . 7 |- ( n = j -> suc n = suc j )
47	46	adantl 277	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ j e. om ) /\ n = j ) -> suc n = suc j )
48	47	raleqdv 2711	. . . . 5 |- ( ( ( ph /\ j e. om ) /\ n = j ) -> ( A. k e. suc n ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o <-> A. k e. suc j ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o ) )
49	48	ifbid 3601	. . . 4 |- ( ( ( ph /\ j e. om ) /\ n = j ) -> if ( A. k e. suc n ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) = if ( A. k e. suc j ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) )
50	35, 9	eqeltrdi 2298	. . . 4 |- ( ( ph /\ j e. om ) -> if ( A. k e. suc j ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) e. om )
51	45, 49, 24, 50	fvmptd 5683	. . 3 |- ( ( ph /\ j e. om ) -> ( ( E ` Q ) ` j ) = if ( A. k e. suc j ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o , 1o , (/) ) )
52		eqidd 2208	. . . . . 6 |- ( i = j -> 1o = 1o )
53		eqid 2207	. . . . . 6 |- ( i e. om |-> 1o ) = ( i e. om |-> 1o )
54	52, 53	fvmptg 5678	. . . . 5 |- ( ( j e. om /\ 1o e. om ) -> ( ( i e. om |-> 1o ) ` j ) = 1o )
55	9, 54	mpan2 425	. . . 4 |- ( j e. om -> ( ( i e. om |-> 1o ) ` j ) = 1o )
56	55	adantl 277	. . 3 |- ( ( ph /\ j e. om ) -> ( ( i e. om |-> 1o ) ` j ) = 1o )
57	35, 51, 56	3eqtr4d 2250	. 2 |- ( ( ph /\ j e. om ) -> ( ( E ` Q ) ` j ) = ( ( i e. om |-> 1o ) ` j ) )
58	8, 15, 57	eqfnfvd 5703	1 |- ( ph -> ( E ` Q ) = ( i e. om |-> 1o ) )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   = wceq 1373   e. wcel 2178   A.wral 2486   _Vcvv 2776   (/)c0 3468   ifcif 3579   {csn 3643   |-> cmpt 4121   suc csuc 4430   omcom 4656   X. cxp 4691   Fn wfn 5285   -->wf 5286   ` cfv 5290  (class class class)co 5967   1oc1o 6518   2oc2o 6519   ^m cmap 6758  ℕ_∞xnninf 7247

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 711  ax-5 1471  ax-7 1472  ax-gen 1473  ax-ie1 1517  ax-ie2 1518  ax-8 1528  ax-10 1529  ax-11 1530  ax-i12 1531  ax-bndl 1533  ax-4 1534  ax-17 1550  ax-i9 1554  ax-ial 1558  ax-i5r 1559  ax-13 2180  ax-14 2181  ax-ext 2189  ax-coll 4175  ax-sep 4178  ax-nul 4186  ax-pow 4234  ax-pr 4269  ax-un 4498  ax-setind 4603  ax-iinf 4654

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 837  df-3or 982  df-3an 983  df-tru 1376  df-fal 1379  df-nf 1485  df-sb 1787  df-eu 2058  df-mo 2059  df-clab 2194  df-cleq 2200  df-clel 2203  df-nfc 2339  df-ne 2379  df-ral 2491  df-rex 2492  df-reu 2493  df-rab 2495  df-v 2778  df-sbc 3006  df-csb 3102  df-dif 3176  df-un 3178  df-in 3180  df-ss 3187  df-nul 3469  df-if 3580  df-pw 3628  df-sn 3649  df-pr 3650  df-op 3652  df-uni 3865  df-int 3900  df-iun 3943  df-br 4060  df-opab 4122  df-mpt 4123  df-tr 4159  df-id 4358  df-iord 4431  df-on 4433  df-suc 4436  df-iom 4657  df-xp 4699  df-rel 4700  df-cnv 4701  df-co 4702  df-dm 4703  df-rn 4704  df-res 4705  df-ima 4706  df-iota 5251  df-fun 5292  df-fn 5293  df-f 5294  df-f1 5295  df-fo 5296  df-f1o 5297  df-fv 5298  df-ov 5970  df-oprab 5971  df-mpo 5972  df-1o 6525  df-2o 6526  df-map 6760  df-nninf 7248

This theorem is referenced by:  nninfsel  16156