Theorem resunimafz0 10606

Description: The union of a restriction by an image over an open range of nonnegative integers and a singleton of an ordered pair is a restriction by an image over an interval of nonnegative integers. (Contributed by Mario Carneiro, 8-Apr-2015.) (Revised by AV, 20-Feb-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
resunimafz0.i	|- ( ph -> Fun I )
resunimafz0.f	|- ( ph -> F : ( 0..^ (♯ ` F ) ) --> dom I )
resunimafz0.n	|- ( ph -> N e. ( 0..^ (♯ ` F ) ) )

Assertion

Ref	Expression
resunimafz0	|- ( ph -> ( I |` ( F " ( 0 ... N ) ) ) = ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. { <. ( F ` N ) , ( I ` ( F ` N ) ) >. } ) )

Proof of Theorem resunimafz0

Step	Hyp	Ref	Expression
1		imaundi 4959	. . . . 5 |- ( F " ( ( 0..^ N ) u. { N } ) ) = ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. ( F " { N } ) )
2		resunimafz0.n	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> N e. ( 0..^ (♯ ` F ) ) )
3		elfzonn0 9994	. . . . . . . . 9 |- ( N e. ( 0..^ (♯ ` F ) ) -> N e. NN0 )
4	2, 3	syl 14	. . . . . . . 8 |- ( ph -> N e. NN0 )
5		elnn0uz 9387	. . . . . . . 8 |- ( N e. NN0 <-> N e. ( ZZ>= ` 0 ) )
6	4, 5	sylib 121	. . . . . . 7 |- ( ph -> N e. ( ZZ>= ` 0 ) )
7		fzisfzounsn 10044	. . . . . . 7 |- ( N e. ( ZZ>= ` 0 ) -> ( 0 ... N ) = ( ( 0..^ N ) u. { N } ) )
8	6, 7	syl 14	. . . . . 6 |- ( ph -> ( 0 ... N ) = ( ( 0..^ N ) u. { N } ) )
9	8	imaeq2d 4889	. . . . 5 |- ( ph -> ( F " ( 0 ... N ) ) = ( F " ( ( 0..^ N ) u. { N } ) ) )
10		resunimafz0.f	. . . . . . . 8 |- ( ph -> F : ( 0..^ (♯ ` F ) ) --> dom I )
11	10	ffnd 5281	. . . . . . 7 |- ( ph -> F Fn ( 0..^ (♯ ` F ) ) )
12		fnsnfv 5488	. . . . . . 7 |- ( ( F Fn ( 0..^ (♯ ` F ) ) /\ N e. ( 0..^ (♯ ` F ) ) ) -> { ( F ` N ) } = ( F " { N } ) )
13	11, 2, 12	syl2anc 409	. . . . . 6 |- ( ph -> { ( F ` N ) } = ( F " { N } ) )
14	13	uneq2d 3235	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. { ( F ` N ) } ) = ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. ( F " { N } ) ) )
15	1, 9, 14	3eqtr4a 2199	. . . 4 |- ( ph -> ( F " ( 0 ... N ) ) = ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. { ( F ` N ) } ) )
16	15	reseq2d 4827	. . 3 |- ( ph -> ( I |` ( F " ( 0 ... N ) ) ) = ( I |` ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. { ( F ` N ) } ) ) )
17		resundi 4840	. . 3 |- ( I |` ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. { ( F ` N ) } ) ) = ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. ( I |` { ( F ` N ) } ) )
18	16, 17	eqtrdi 2189	. 2 |- ( ph -> ( I |` ( F " ( 0 ... N ) ) ) = ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. ( I |` { ( F ` N ) } ) ) )
19		resunimafz0.i	. . . . 5 |- ( ph -> Fun I )
20		funfn 5161	. . . . 5 |- ( Fun I <-> I Fn dom I )
21	19, 20	sylib 121	. . . 4 |- ( ph -> I Fn dom I )
22	10, 2	ffvelrnd 5564	. . . 4 |- ( ph -> ( F ` N ) e. dom I )
23		fnressn 5614	. . . 4 |- ( ( I Fn dom I /\ ( F ` N ) e. dom I ) -> ( I |` { ( F ` N ) } ) = { <. ( F ` N ) , ( I ` ( F ` N ) ) >. } )
24	21, 22, 23	syl2anc 409	. . 3 |- ( ph -> ( I |` { ( F ` N ) } ) = { <. ( F ` N ) , ( I ` ( F ` N ) ) >. } )
25	24	uneq2d 3235	. 2 |- ( ph -> ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. ( I |` { ( F ` N ) } ) ) = ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. { <. ( F ` N ) , ( I ` ( F ` N ) ) >. } ) )
26	18, 25	eqtrd 2173	1 |- ( ph -> ( I |` ( F " ( 0 ... N ) ) ) = ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. { <. ( F ` N ) , ( I ` ( F ` N ) ) >. } ) )

Syntax hints:   -> wi 4   = wceq 1332   e. wcel 1481   u. cun 3074   {csn 3532   <.cop 3535   dom cdm 4547   |` cres 4549   "cima 4550   Fun wfun 5125   Fn wfn 5126   -->wf 5127   ` cfv 5131  (class class class)co 5782   0cc0 7644   NN0cn0 9001   ZZ>=cuz 9350   ...cfz 9821  ..^cfzo 9950  ♯chash 10553

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 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-13 1492  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-sep 4054  ax-pow 4106  ax-pr 4139  ax-un 4363  ax-setind 4460  ax-cnex 7735  ax-resscn 7736  ax-1cn 7737  ax-1re 7738  ax-icn 7739  ax-addcl 7740  ax-addrcl 7741  ax-mulcl 7742  ax-addcom 7744  ax-addass 7746  ax-distr 7748  ax-i2m1 7749  ax-0lt1 7750  ax-0id 7752  ax-rnegex 7753  ax-cnre 7755  ax-pre-ltirr 7756  ax-pre-ltwlin 7757  ax-pre-lttrn 7758  ax-pre-apti 7759  ax-pre-ltadd 7760

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1335  df-fal 1338  df-nf 1438  df-sb 1737  df-eu 2003  df-mo 2004  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ne 2310  df-nel 2405  df-ral 2422  df-rex 2423  df-reu 2424  df-rab 2426  df-v 2691  df-sbc 2914  df-csb 3008  df-dif 3078  df-un 3080  df-in 3082  df-ss 3089  df-pw 3517  df-sn 3538  df-pr 3539  df-op 3541  df-uni 3745  df-int 3780  df-iun 3823  df-br 3938  df-opab 3998  df-mpt 3999  df-id 4223  df-xp 4553  df-rel 4554  df-cnv 4555  df-co 4556  df-dm 4557  df-rn 4558  df-res 4559  df-ima 4560  df-iota 5096  df-fun 5133  df-fn 5134  df-f 5135  df-f1 5136  df-fo 5137  df-f1o 5138  df-fv 5139  df-riota 5738  df-ov 5785  df-oprab 5786  df-mpo 5787  df-1st 6046  df-2nd 6047  df-pnf 7826  df-mnf 7827  df-xr 7828  df-ltxr 7829  df-le 7830  df-sub 7959  df-neg 7960  df-inn 8745  df-n0 9002  df-z 9079  df-uz 9351  df-fz 9822  df-fzo 9951

This theorem is referenced by: (None)