Theorem resunimafz0 10744

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 5016	. . . . 5 |- ( F " ( ( 0..^ N ) u. { N } ) ) = ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. ( F " { N } ) )
2		resunimafz0.n	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> N e. ( 0..^ (♯ ` F ) ) )
3		elfzonn0 10121	. . . . . . . . 9 |- ( N e. ( 0..^ (♯ ` F ) ) -> N e. NN0 )
4	2, 3	syl 14	. . . . . . . 8 |- ( ph -> N e. NN0 )
5		elnn0uz 9503	. . . . . . . 8 |- ( N e. NN0 <-> N e. ( ZZ>= ` 0 ) )
6	4, 5	sylib 121	. . . . . . 7 |- ( ph -> N e. ( ZZ>= ` 0 ) )
7		fzisfzounsn 10171	. . . . . . 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 4946	. . . . 5 |- ( ph -> ( F " ( 0 ... N ) ) = ( F " ( ( 0..^ N ) u. { N } ) ) )
10		resunimafz0.f	. . . . . . . 8 |- ( ph -> F : ( 0..^ (♯ ` F ) ) --> dom I )
11	10	ffnd 5338	. . . . . . 7 |- ( ph -> F Fn ( 0..^ (♯ ` F ) ) )
12		fnsnfv 5545	. . . . . . 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 3276	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. { ( F ` N ) } ) = ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. ( F " { N } ) ) )
15	1, 9, 14	3eqtr4a 2225	. . . 4 |- ( ph -> ( F " ( 0 ... N ) ) = ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. { ( F ` N ) } ) )
16	15	reseq2d 4884	. . 3 |- ( ph -> ( I |` ( F " ( 0 ... N ) ) ) = ( I |` ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. { ( F ` N ) } ) ) )
17		resundi 4897	. . 3 |- ( I |` ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. { ( F ` N ) } ) ) = ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. ( I |` { ( F ` N ) } ) )
18	16, 17	eqtrdi 2215	. 2 |- ( ph -> ( I |` ( F " ( 0 ... N ) ) ) = ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. ( I |` { ( F ` N ) } ) ) )
19		resunimafz0.i	. . . . 5 |- ( ph -> Fun I )
20		funfn 5218	. . . . 5 |- ( Fun I <-> I Fn dom I )
21	19, 20	sylib 121	. . . 4 |- ( ph -> I Fn dom I )
22	10, 2	ffvelrnd 5621	. . . 4 |- ( ph -> ( F ` N ) e. dom I )
23		fnressn 5671	. . . 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 3276	. 2 |- ( ph -> ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. ( I |` { ( F ` N ) } ) ) = ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. { <. ( F ` N ) , ( I ` ( F ` N ) ) >. } ) )
26	18, 25	eqtrd 2198	1 |- ( ph -> ( I |` ( F " ( 0 ... N ) ) ) = ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. { <. ( F ` N ) , ( I ` ( F ` N ) ) >. } ) )

Syntax hints:   -> wi 4   = wceq 1343   e. wcel 2136   u. cun 3114   {csn 3576   <.cop 3579   dom cdm 4604   |` cres 4606   "cima 4607   Fun wfun 5182   Fn wfn 5183   -->wf 5184   ` cfv 5188  (class class class)co 5842   0cc0 7753   NN0cn0 9114   ZZ>=cuz 9466   ...cfz 9944  ..^cfzo 10077  ♯chash 10688

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-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-cnex 7844  ax-resscn 7845  ax-1cn 7846  ax-1re 7847  ax-icn 7848  ax-addcl 7849  ax-addrcl 7850  ax-mulcl 7851  ax-addcom 7853  ax-addass 7855  ax-distr 7857  ax-i2m1 7858  ax-0lt1 7859  ax-0id 7861  ax-rnegex 7862  ax-cnre 7864  ax-pre-ltirr 7865  ax-pre-ltwlin 7866  ax-pre-lttrn 7867  ax-pre-apti 7868  ax-pre-ltadd 7869

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2297  df-ne 2337  df-nel 2432  df-ral 2449  df-rex 2450  df-reu 2451  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-csb 3046  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-iun 3868  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-id 4271  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-f1 5193  df-fo 5194  df-f1o 5195  df-fv 5196  df-riota 5798  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-1st 6108  df-2nd 6109  df-pnf 7935  df-mnf 7936  df-xr 7937  df-ltxr 7938  df-le 7939  df-sub 8071  df-neg 8072  df-inn 8858  df-n0 9115  df-z 9192  df-uz 9467  df-fz 9945  df-fzo 10078

This theorem is referenced by: (None)