Theorem resunimafz0 10813

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 5043	. . . . 5 |- ( F " ( ( 0..^ N ) u. { N } ) ) = ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. ( F " { N } ) )
2		resunimafz0.n	. . . . . . . . 9 |- ( ph -> N e. ( 0..^ (♯ ` F ) ) )
3		elfzonn0 10188	. . . . . . . . 9 |- ( N e. ( 0..^ (♯ ` F ) ) -> N e. NN0 )
4	2, 3	syl 14	. . . . . . . 8 |- ( ph -> N e. NN0 )
5		elnn0uz 9567	. . . . . . . 8 |- ( N e. NN0 <-> N e. ( ZZ>= ` 0 ) )
6	4, 5	sylib 122	. . . . . . 7 |- ( ph -> N e. ( ZZ>= ` 0 ) )
7		fzisfzounsn 10238	. . . . . . 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 4972	. . . . 5 |- ( ph -> ( F " ( 0 ... N ) ) = ( F " ( ( 0..^ N ) u. { N } ) ) )
10		resunimafz0.f	. . . . . . . 8 |- ( ph -> F : ( 0..^ (♯ ` F ) ) --> dom I )
11	10	ffnd 5368	. . . . . . 7 |- ( ph -> F Fn ( 0..^ (♯ ` F ) ) )
12		fnsnfv 5577	. . . . . . 7 |- ( ( F Fn ( 0..^ (♯ ` F ) ) /\ N e. ( 0..^ (♯ ` F ) ) ) -> { ( F ` N ) } = ( F " { N } ) )
13	11, 2, 12	syl2anc 411	. . . . . 6 |- ( ph -> { ( F ` N ) } = ( F " { N } ) )
14	13	uneq2d 3291	. . . . 5 |- ( ph -> ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. { ( F ` N ) } ) = ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. ( F " { N } ) ) )
15	1, 9, 14	3eqtr4a 2236	. . . 4 |- ( ph -> ( F " ( 0 ... N ) ) = ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. { ( F ` N ) } ) )
16	15	reseq2d 4909	. . 3 |- ( ph -> ( I |` ( F " ( 0 ... N ) ) ) = ( I |` ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. { ( F ` N ) } ) ) )
17		resundi 4922	. . 3 |- ( I |` ( ( F " ( 0..^ N ) ) u. { ( F ` N ) } ) ) = ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. ( I |` { ( F ` N ) } ) )
18	16, 17	eqtrdi 2226	. 2 |- ( ph -> ( I |` ( F " ( 0 ... N ) ) ) = ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. ( I |` { ( F ` N ) } ) ) )
19		resunimafz0.i	. . . . 5 |- ( ph -> Fun I )
20		funfn 5248	. . . . 5 |- ( Fun I <-> I Fn dom I )
21	19, 20	sylib 122	. . . 4 |- ( ph -> I Fn dom I )
22	10, 2	ffvelcdmd 5654	. . . 4 |- ( ph -> ( F ` N ) e. dom I )
23		fnressn 5704	. . . 4 |- ( ( I Fn dom I /\ ( F ` N ) e. dom I ) -> ( I |` { ( F ` N ) } ) = { <. ( F ` N ) , ( I ` ( F ` N ) ) >. } )
24	21, 22, 23	syl2anc 411	. . 3 |- ( ph -> ( I |` { ( F ` N ) } ) = { <. ( F ` N ) , ( I ` ( F ` N ) ) >. } )
25	24	uneq2d 3291	. 2 |- ( ph -> ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. ( I |` { ( F ` N ) } ) ) = ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. { <. ( F ` N ) , ( I ` ( F ` N ) ) >. } ) )
26	18, 25	eqtrd 2210	1 |- ( ph -> ( I |` ( F " ( 0 ... N ) ) ) = ( ( I |` ( F " ( 0..^ N ) ) ) u. { <. ( F ` N ) , ( I ` ( F ` N ) ) >. } ) )

Syntax hints:   -> wi 4   = wceq 1353   e. wcel 2148   u. cun 3129   {csn 3594   <.cop 3597   dom cdm 4628   |` cres 4630   "cima 4631   Fun wfun 5212   Fn wfn 5213   -->wf 5214   ` cfv 5218  (class class class)co 5877   0cc0 7813   NN0cn0 9178   ZZ>=cuz 9530   ...cfz 10010  ..^cfzo 10144  ♯chash 10757

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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-sep 4123  ax-pow 4176  ax-pr 4211  ax-un 4435  ax-setind 4538  ax-cnex 7904  ax-resscn 7905  ax-1cn 7906  ax-1re 7907  ax-icn 7908  ax-addcl 7909  ax-addrcl 7910  ax-mulcl 7911  ax-addcom 7913  ax-addass 7915  ax-distr 7917  ax-i2m1 7918  ax-0lt1 7919  ax-0id 7921  ax-rnegex 7922  ax-cnre 7924  ax-pre-ltirr 7925  ax-pre-ltwlin 7926  ax-pre-lttrn 7927  ax-pre-apti 7928  ax-pre-ltadd 7929

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rab 2464  df-v 2741  df-sbc 2965  df-csb 3060  df-dif 3133  df-un 3135  df-in 3137  df-ss 3144  df-pw 3579  df-sn 3600  df-pr 3601  df-op 3603  df-uni 3812  df-int 3847  df-iun 3890  df-br 4006  df-opab 4067  df-mpt 4068  df-id 4295  df-xp 4634  df-rel 4635  df-cnv 4636  df-co 4637  df-dm 4638  df-rn 4639  df-res 4640  df-ima 4641  df-iota 5180  df-fun 5220  df-fn 5221  df-f 5222  df-f1 5223  df-fo 5224  df-f1o 5225  df-fv 5226  df-riota 5833  df-ov 5880  df-oprab 5881  df-mpo 5882  df-1st 6143  df-2nd 6144  df-pnf 7996  df-mnf 7997  df-xr 7998  df-ltxr 7999  df-le 8000  df-sub 8132  df-neg 8133  df-inn 8922  df-n0 9179  df-z 9256  df-uz 9531  df-fz 10011  df-fzo 10145

This theorem is referenced by: (None)