Theorem omsinds 4599

Description: Strong (or "total") induction principle over om. (Contributed by Scott Fenton, 17-Jul-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
omsinds.1	|- ( x = y -> ( ph <-> ps ) )
omsinds.2	|- ( x = A -> ( ph <-> ch ) )
omsinds.3	|- ( x e. om -> ( A. y e. x ps -> ph ) )

Assertion

Ref	Expression
omsinds	|- ( A e. om -> ch )

Distinct variable groups:   x, A   ch, x   ph, y   ps, x   x, y

Allowed substitution hints:   ph( x)   ps( y)   ch( y)   A( y)

Proof of Theorem omsinds

Dummy variables w k are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		omsinds.2	. 2 |- ( x = A -> ( ph <-> ch ) )
2		suceq 4380	. . . 4 |- ( w = (/) -> suc w = suc (/) )
3	2	raleqdv 2667	. . 3 |- ( w = (/) -> ( A. x e. suc w ph <-> A. x e. suc (/) ph ) )
4		suceq 4380	. . . 4 |- ( w = k -> suc w = suc k )
5	4	raleqdv 2667	. . 3 |- ( w = k -> ( A. x e. suc w ph <-> A. x e. suc k ph ) )
6		suceq 4380	. . . 4 |- ( w = suc k -> suc w = suc suc k )
7	6	raleqdv 2667	. . 3 |- ( w = suc k -> ( A. x e. suc w ph <-> A. x e. suc suc k ph ) )
8		suceq 4380	. . . 4 |- ( w = A -> suc w = suc A )
9	8	raleqdv 2667	. . 3 |- ( w = A -> ( A. x e. suc w ph <-> A. x e. suc A ph ) )
10		ral0 3510	. . . . . 6 |- A. y e. (/) ps
11		omsinds.3	. . . . . . . 8 |- ( x e. om -> ( A. y e. x ps -> ph ) )
12	11	rgen 2519	. . . . . . 7 |- A. x e. om ( A. y e. x ps -> ph )
13		peano1 4571	. . . . . . . 8 |- (/) e. om
14	10	nfth 1452	. . . . . . . . . 10 |- F/ x A. y e. (/) ps
15		nfsbc1v 2969	. . . . . . . . . 10 |- F/ x [. (/) / x ]. ph
16	14, 15	nfim 1560	. . . . . . . . 9 |- F/ x ( A. y e. (/) ps -> [. (/) / x ]. ph )
17		raleq 2661	. . . . . . . . . 10 |- ( x = (/) -> ( A. y e. x ps <-> A. y e. (/) ps ) )
18		sbceq1a 2960	. . . . . . . . . 10 |- ( x = (/) -> ( ph <-> [. (/) / x ]. ph ) )
19	17, 18	imbi12d 233	. . . . . . . . 9 |- ( x = (/) -> ( ( A. y e. x ps -> ph ) <-> ( A. y e. (/) ps -> [. (/) / x ]. ph ) ) )
20	16, 19	rspc 2824	. . . . . . . 8 |- ( (/) e. om -> ( A. x e. om ( A. y e. x ps -> ph ) -> ( A. y e. (/) ps -> [. (/) / x ]. ph ) ) )
21	13, 20	ax-mp 5	. . . . . . 7 |- ( A. x e. om ( A. y e. x ps -> ph ) -> ( A. y e. (/) ps -> [. (/) / x ]. ph ) )
22	12, 21	ax-mp 5	. . . . . 6 |- ( A. y e. (/) ps -> [. (/) / x ]. ph )
23	10, 22	ax-mp 5	. . . . 5 |- [. (/) / x ]. ph
24		ralsns 3614	. . . . . 6 |- ( (/) e. om -> ( A. x e. { (/) } ph <-> [. (/) / x ]. ph ) )
25	13, 24	ax-mp 5	. . . . 5 |- ( A. x e. { (/) } ph <-> [. (/) / x ]. ph )
26	23, 25	mpbir 145	. . . 4 |- A. x e. { (/) } ph
27		suc0 4389	. . . . 5 |- suc (/) = { (/) }
28	27	raleqi 2665	. . . 4 |- ( A. x e. suc (/) ph <-> A. x e. { (/) } ph )
29	26, 28	mpbir 145	. . 3 |- A. x e. suc (/) ph
30		simpr 109	. . . . . 6 |- ( ( k e. om /\ A. x e. suc k ph ) -> A. x e. suc k ph )
31		peano2 4572	. . . . . . . . 9 |- ( k e. om -> suc k e. om )
32	31	adantr 274	. . . . . . . 8 |- ( ( k e. om /\ A. x e. suc k ph ) -> suc k e. om )
33		omsinds.1	. . . . . . . . . 10 |- ( x = y -> ( ph <-> ps ) )
34	33	cbvralv 2692	. . . . . . . . 9 |- ( A. x e. suc k ph <-> A. y e. suc k ps )
35	30, 34	sylib 121	. . . . . . . 8 |- ( ( k e. om /\ A. x e. suc k ph ) -> A. y e. suc k ps )
36		nfv 1516	. . . . . . . . . . 11 |- F/ x A. y e. suc k ps
37		nfsbc1v 2969	. . . . . . . . . . 11 |- F/ x [. suc k / x ]. ph
38	36, 37	nfim 1560	. . . . . . . . . 10 |- F/ x ( A. y e. suc k ps -> [. suc k / x ]. ph )
39		raleq 2661	. . . . . . . . . . 11 |- ( x = suc k -> ( A. y e. x ps <-> A. y e. suc k ps ) )
40		sbceq1a 2960	. . . . . . . . . . 11 |- ( x = suc k -> ( ph <-> [. suc k / x ]. ph ) )
41	39, 40	imbi12d 233	. . . . . . . . . 10 |- ( x = suc k -> ( ( A. y e. x ps -> ph ) <-> ( A. y e. suc k ps -> [. suc k / x ]. ph ) ) )
42	38, 41	rspc 2824	. . . . . . . . 9 |- ( suc k e. om -> ( A. x e. om ( A. y e. x ps -> ph ) -> ( A. y e. suc k ps -> [. suc k / x ]. ph ) ) )
43	12, 42	mpi 15	. . . . . . . 8 |- ( suc k e. om -> ( A. y e. suc k ps -> [. suc k / x ]. ph ) )
44	32, 35, 43	sylc 62	. . . . . . 7 |- ( ( k e. om /\ A. x e. suc k ph ) -> [. suc k / x ]. ph )
45		ralsns 3614	. . . . . . . 8 |- ( suc k e. om -> ( A. x e. { suc k } ph <-> [. suc k / x ]. ph ) )
46	32, 45	syl 14	. . . . . . 7 |- ( ( k e. om /\ A. x e. suc k ph ) -> ( A. x e. { suc k } ph <-> [. suc k / x ]. ph ) )
47	44, 46	mpbird 166	. . . . . 6 |- ( ( k e. om /\ A. x e. suc k ph ) -> A. x e. { suc k } ph )
48		ralun 3304	. . . . . 6 |- ( ( A. x e. suc k ph /\ A. x e. { suc k } ph ) -> A. x e. ( suc k u. { suc k } ) ph )
49	30, 47, 48	syl2anc 409	. . . . 5 |- ( ( k e. om /\ A. x e. suc k ph ) -> A. x e. ( suc k u. { suc k } ) ph )
50		df-suc 4349	. . . . . . 7 |- suc suc k = ( suc k u. { suc k } )
51	50	a1i 9	. . . . . 6 |- ( ( k e. om /\ A. x e. suc k ph ) -> suc suc k = ( suc k u. { suc k } ) )
52	51	raleqdv 2667	. . . . 5 |- ( ( k e. om /\ A. x e. suc k ph ) -> ( A. x e. suc suc k ph <-> A. x e. ( suc k u. { suc k } ) ph ) )
53	49, 52	mpbird 166	. . . 4 |- ( ( k e. om /\ A. x e. suc k ph ) -> A. x e. suc suc k ph )
54	53	ex 114	. . 3 |- ( k e. om -> ( A. x e. suc k ph -> A. x e. suc suc k ph ) )
55	3, 5, 7, 9, 29, 54	finds 4577	. 2 |- ( A e. om -> A. x e. suc A ph )
56		sucidg 4394	. 2 |- ( A e. om -> A e. suc A )
57	1, 55, 56	rspcdva 2835	1 |- ( A e. om -> ch )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 103   <-> wb 104   = wceq 1343   e. wcel 2136   A.wral 2444   [.wsbc 2951   u. cun 3114   (/)c0 3409   {csn 3576   suc csuc 4343   omcom 4567

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-sep 4100  ax-nul 4108  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-iinf 4565

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3an 970  df-tru 1346  df-nf 1449  df-sb 1751  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ral 2449  df-rex 2450  df-v 2728  df-sbc 2952  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-nul 3410  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-uni 3790  df-int 3825  df-suc 4349  df-iom 4568

This theorem is referenced by:  nninfalllem1  13888  nninfsellemqall  13895