Theorem nninfsellemeqinf 17265

Description: Lemma for nninfsel 17266. (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 17262	. . . . . 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 5847	. . . 4 |- ( ph -> ( E ` Q ) e. ℕ∞ )
6		nninff 7468	. . . 4 |- ( ( E ` Q ) e. ℕ∞ -> ( E ` Q ) : om --> 2o )
7	5, 6	syl 14	. . 3 |- ( ph -> ( E ` Q ) : om --> 2o )
8	7	ffnd 5537	. 2 |- ( ph -> ( E ` Q ) Fn om )
9		1onn 6797	. . . . 5 |- 1o e. om
10		fnconstg 5593	. . . . 5 |- ( 1o e. om -> ( om X. { 1o } ) Fn om )
11	9, 10	ax-mp 5	. . . 4 |- ( om X. { 1o } ) Fn om
12		fconstmpt 4824	. . . . 5 |- ( om X. { 1o } ) = ( i e. om |-> 1o )
13	12	fneq1i 5478	. . . 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 2214	. . . . . . . . . 10 |- ( j = k -> ( i e. j <-> i e. k ) )
17	16	ifbid 3662	. . . . . . . . 9 |- ( j = k -> if ( i e. j , 1o , (/) ) = if ( i e. k , 1o , (/) ) )
18	17	mpteq2dv 4224	. . . . . . . 8 |- ( j = k -> ( i e. om |-> if ( i e. j , 1o , (/) ) ) = ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) )
19	18	fveq2d 5702	. . . . . . 7 |- ( j = k -> ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. j , 1o , (/) ) ) ) = ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) )
20	19	eqeq1d 2247	. . . . . 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 17264	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ j e. om ) -> ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. j , 1o , (/) ) ) ) = 1o )
26	25	ralrimiva 2623	. . . . . . 7 |- ( ph -> A. j e. om ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. j , 1o , (/) ) ) ) = 1o )
27	26	ad2antrr 492	. . . . . 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 4744	. . . . . . . 8 |- ( j e. om -> suc j e. om )
30	29	ad2antlr 493	. . . . . . 7 |- ( ( ( ph /\ j e. om ) /\ k e. suc j ) -> suc j e. om )
31		elnn 4755	. . . . . . 7 |- ( ( k e. suc j /\ suc j e. om ) -> k e. om )
32	28, 30, 31	syl2anc 415	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ j e. om ) /\ k e. suc j ) -> k e. om )
33	20, 27, 32	rspcdva 2934	. . . . 5 |- ( ( ( ph /\ j e. om ) /\ k e. suc j ) -> ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o )
34	33	ralrimiva 2623	. . . 4 |- ( ( ph /\ j e. om ) -> A. k e. suc j ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = 1o )
35	34	iftrued 3647	. . 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 4742	. . . . . . 7 |- om e. _V
37	36	mptex 5946	. . . . . 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 5697	. . . . . . . . . 10 |- ( q = Q -> ( q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) = ( Q ` ( i e. om |-> if ( i e. k , 1o , (/) ) ) ) )
40	39	eqeq1d 2247	. . . . . . . . 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 2550	. . . . . . . 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 3662	. . . . . . 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 4224	. . . . . 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 5784	. . . . 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 415	. . . 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 4549	. . . . . . 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 2755	. . . . 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 3662	. . . 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 2329	. . . 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 5789	. . 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 2239	. . . . . 6 |- ( i = j -> 1o = 1o )
53		eqid 2238	. . . . . 6 |- ( i e. om |-> 1o ) = ( i e. om |-> 1o )
54	52, 53	fvmptg 5784	. . . . 5 |- ( ( j e. om /\ 1o e. om ) -> ( ( i e. om |-> 1o ) ` j ) = 1o )
55	9, 54	mpan2 429	. . . 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 2281	. 2 |- ( ( ph /\ j e. om ) -> ( ( E ` Q ) ` j ) = ( ( i e. om |-> 1o ) ` j ) )
58	8, 15, 57	eqfnfvd 5812	1 |- ( ph -> ( E ` Q ) = ( i e. om |-> 1o ) )

This proof depends on syntax axioms:   -> wi 4   /\ wa 104   = wceq 1402   e. wcel 2209   A.wral 2528   _Vcvv 2821   (/)c0 3520   ifcif 3638   {csn 3709   |-> cmpt 4193   suc csuc 4512   omcom 4739   X. cxp 4774   Fn wfn 5375   -->wf 5376   ` cfv 5380  (class class class)co 6088   1oc1o 6684   2oc2o 6685   ^m cmap 6926  ℕ_∞xnninf 7465

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-13 2211  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

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-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-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-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-1o 6691  df-2o 6692  df-map 6928  df-nninf 7466

This theorem is used by:  nninfsel  17266