Theorem seqf 10535

Description: Range of the recursive sequence builder. (Contributed by Mario Carneiro, 24-Jun-2013.)

Hypotheses

Ref	Expression
seqf.1	|- Z = ( ZZ>= ` M )
seqf.2	|- ( ph -> M e. ZZ )
seqf.3	|- ( ( ph /\ x e. Z ) -> ( F ` x ) e. S )
seqf.4	|- ( ( ph /\ ( x e. S /\ y e. S ) ) -> ( x .+ y ) e. S )

Assertion

Ref	Expression
seqf	|- ( ph -> seq M ( .+ , F ) : Z --> S )

Distinct variable groups:   x, .+ , y   x, F, y   x, M, y   x, S, y   x, Z   ph, x, y

Allowed substitution hint:   Z( y)

Proof of Theorem seqf

Dummy variables a b s t w z u v c are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		seqf.2	. . 3 |- ( ph -> M e. ZZ )
2		fveq2 5554	. . . . 5 |- ( x = M -> ( F ` x ) = ( F ` M ) )
3	2	eleq1d 2262	. . . 4 |- ( x = M -> ( ( F ` x ) e. S <-> ( F ` M ) e. S ) )
4		seqf.3	. . . . 5 |- ( ( ph /\ x e. Z ) -> ( F ` x ) e. S )
5	4	ralrimiva 2567	. . . 4 |- ( ph -> A. x e. Z ( F ` x ) e. S )
6		uzid 9606	. . . . . 6 |- ( M e. ZZ -> M e. ( ZZ>= ` M ) )
7	1, 6	syl 14	. . . . 5 |- ( ph -> M e. ( ZZ>= ` M ) )
8		seqf.1	. . . . 5 |- Z = ( ZZ>= ` M )
9	7, 8	eleqtrrdi 2287	. . . 4 |- ( ph -> M e. Z )
10	3, 5, 9	rspcdva 2869	. . 3 |- ( ph -> ( F ` M ) e. S )
11		ssv 3201	. . . 4 |- S C_ _V
12	11	a1i 9	. . 3 |- ( ph -> S C_ _V )
13		simprl 529	. . . . 5 |- ( ( ph /\ ( x e. ( ZZ>= ` M ) /\ y e. S ) ) -> x e. ( ZZ>= ` M ) )
14		simprr 531	. . . . 5 |- ( ( ph /\ ( x e. ( ZZ>= ` M ) /\ y e. S ) ) -> y e. S )
15		seqf.4	. . . . . . . 8 |- ( ( ph /\ ( x e. S /\ y e. S ) ) -> ( x .+ y ) e. S )
16	15	caovclg 6071	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( a e. S /\ b e. S ) ) -> ( a .+ b ) e. S )
17	16	adantlr 477	. . . . . 6 |- ( ( ( ph /\ ( x e. ( ZZ>= ` M ) /\ y e. S ) ) /\ ( a e. S /\ b e. S ) ) -> ( a .+ b ) e. S )
18		fveq2 5554	. . . . . . . 8 |- ( c = ( x + 1 ) -> ( F ` c ) = ( F ` ( x + 1 ) ) )
19	18	eleq1d 2262	. . . . . . 7 |- ( c = ( x + 1 ) -> ( ( F ` c ) e. S <-> ( F ` ( x + 1 ) ) e. S ) )
20		fveq2 5554	. . . . . . . . . . 11 |- ( x = c -> ( F ` x ) = ( F ` c ) )
21	20	eleq1d 2262	. . . . . . . . . 10 |- ( x = c -> ( ( F ` x ) e. S <-> ( F ` c ) e. S ) )
22	21	cbvralv 2726	. . . . . . . . 9 |- ( A. x e. Z ( F ` x ) e. S <-> A. c e. Z ( F ` c ) e. S )
23	5, 22	sylib 122	. . . . . . . 8 |- ( ph -> A. c e. Z ( F ` c ) e. S )
24	23	adantr 276	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( x e. ( ZZ>= ` M ) /\ y e. S ) ) -> A. c e. Z ( F ` c ) e. S )
25		peano2uz 9648	. . . . . . . . 9 |- ( x e. ( ZZ>= ` M ) -> ( x + 1 ) e. ( ZZ>= ` M ) )
26	25, 8	eleqtrrdi 2287	. . . . . . . 8 |- ( x e. ( ZZ>= ` M ) -> ( x + 1 ) e. Z )
27	13, 26	syl 14	. . . . . . 7 |- ( ( ph /\ ( x e. ( ZZ>= ` M ) /\ y e. S ) ) -> ( x + 1 ) e. Z )
28	19, 24, 27	rspcdva 2869	. . . . . 6 |- ( ( ph /\ ( x e. ( ZZ>= ` M ) /\ y e. S ) ) -> ( F ` ( x + 1 ) ) e. S )
29	17, 14, 28	caovcld 6072	. . . . 5 |- ( ( ph /\ ( x e. ( ZZ>= ` M ) /\ y e. S ) ) -> ( y .+ ( F ` ( x + 1 ) ) ) e. S )
30		fvoveq1 5941	. . . . . . 7 |- ( z = x -> ( F ` ( z + 1 ) ) = ( F ` ( x + 1 ) ) )
31	30	oveq2d 5934	. . . . . 6 |- ( z = x -> ( w .+ ( F ` ( z + 1 ) ) ) = ( w .+ ( F ` ( x + 1 ) ) ) )
32		oveq1 5925	. . . . . 6 |- ( w = y -> ( w .+ ( F ` ( x + 1 ) ) ) = ( y .+ ( F ` ( x + 1 ) ) ) )
33		eqid 2193	. . . . . 6 |- ( z e. ( ZZ>= ` M ) , w e. S |-> ( w .+ ( F ` ( z + 1 ) ) ) ) = ( z e. ( ZZ>= ` M ) , w e. S |-> ( w .+ ( F ` ( z + 1 ) ) ) )
34	31, 32, 33	ovmpog 6053	. . . . 5 |- ( ( x e. ( ZZ>= ` M ) /\ y e. S /\ ( y .+ ( F ` ( x + 1 ) ) ) e. S ) -> ( x ( z e. ( ZZ>= ` M ) , w e. S |-> ( w .+ ( F ` ( z + 1 ) ) ) ) y ) = ( y .+ ( F ` ( x + 1 ) ) ) )
35	13, 14, 29, 34	syl3anc 1249	. . . 4 |- ( ( ph /\ ( x e. ( ZZ>= ` M ) /\ y e. S ) ) -> ( x ( z e. ( ZZ>= ` M ) , w e. S |-> ( w .+ ( F ` ( z + 1 ) ) ) ) y ) = ( y .+ ( F ` ( x + 1 ) ) ) )
36	35, 29	eqeltrd 2270	. . 3 |- ( ( ph /\ ( x e. ( ZZ>= ` M ) /\ y e. S ) ) -> ( x ( z e. ( ZZ>= ` M ) , w e. S |-> ( w .+ ( F ` ( z + 1 ) ) ) ) y ) e. S )
37		iseqvalcbv 10530	. . 3 |- frec ( ( s e. ( ZZ>= ` M ) , t e. _V |-> <. ( s + 1 ) , ( s ( u e. ( ZZ>= ` M ) , v e. S |-> ( v .+ ( F ` ( u + 1 ) ) ) ) t ) >. ) , <. M , ( F ` M ) >. ) = frec ( ( x e. ( ZZ>= ` M ) , y e. _V |-> <. ( x + 1 ) , ( x ( z e. ( ZZ>= ` M ) , w e. S |-> ( w .+ ( F ` ( z + 1 ) ) ) ) y ) >. ) , <. M , ( F ` M ) >. )
38	8	eleq2i 2260	. . . . 5 |- ( x e. Z <-> x e. ( ZZ>= ` M ) )
39	38, 4	sylan2br 288	. . . 4 |- ( ( ph /\ x e. ( ZZ>= ` M ) ) -> ( F ` x ) e. S )
40	1, 37, 39, 15	seq3val 10531	. . 3 |- ( ph -> seq M ( .+ , F ) = ran frec ( ( s e. ( ZZ>= ` M ) , t e. _V |-> <. ( s + 1 ) , ( s ( u e. ( ZZ>= ` M ) , v e. S |-> ( v .+ ( F ` ( u + 1 ) ) ) ) t ) >. ) , <. M , ( F ` M ) >. ) )
41	1, 10, 12, 36, 37, 40	frecuzrdgtclt 10492	. 2 |- ( ph -> seq M ( .+ , F ) : ( ZZ>= ` M ) --> S )
42	8	a1i 9	. . 3 |- ( ph -> Z = ( ZZ>= ` M ) )
43	42	feq2d 5391	. 2 |- ( ph -> ( seq M ( .+ , F ) : Z --> S <-> seq M ( .+ , F ) : ( ZZ>= ` M ) --> S ) )
44	41, 43	mpbird 167	1 |- ( ph -> seq M ( .+ , F ) : Z --> S )

Syntax hints:   -> wi 4   /\ wa 104   = wceq 1364   e. wcel 2164   A.wral 2472   _Vcvv 2760   C_ wss 3153   <.cop 3621   -->wf 5250   ` cfv 5254  (class class class)co 5918   e. cmpo 5920  freccfrec 6443   1c1 7873   + caddc 7875   ZZcz 9317   ZZ>=cuz 9592   seqcseq 10518

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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2166  ax-14 2167  ax-ext 2175  ax-coll 4144  ax-sep 4147  ax-nul 4155  ax-pow 4203  ax-pr 4238  ax-un 4464  ax-setind 4569  ax-iinf 4620  ax-cnex 7963  ax-resscn 7964  ax-1cn 7965  ax-1re 7966  ax-icn 7967  ax-addcl 7968  ax-addrcl 7969  ax-mulcl 7970  ax-addcom 7972  ax-addass 7974  ax-distr 7976  ax-i2m1 7977  ax-0lt1 7978  ax-0id 7980  ax-rnegex 7981  ax-cnre 7983  ax-pre-ltirr 7984  ax-pre-ltwlin 7985  ax-pre-lttrn 7986  ax-pre-ltadd 7988

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1472  df-sb 1774  df-eu 2045  df-mo 2046  df-clab 2180  df-cleq 2186  df-clel 2189  df-nfc 2325  df-ne 2365  df-nel 2460  df-ral 2477  df-rex 2478  df-reu 2479  df-rab 2481  df-v 2762  df-sbc 2986  df-csb 3081  df-dif 3155  df-un 3157  df-in 3159  df-ss 3166  df-nul 3447  df-pw 3603  df-sn 3624  df-pr 3625  df-op 3627  df-uni 3836  df-int 3871  df-iun 3914  df-br 4030  df-opab 4091  df-mpt 4092  df-tr 4128  df-id 4324  df-iord 4397  df-on 4399  df-ilim 4400  df-suc 4402  df-iom 4623  df-xp 4665  df-rel 4666  df-cnv 4667  df-co 4668  df-dm 4669  df-rn 4670  df-res 4671  df-ima 4672  df-iota 5215  df-fun 5256  df-fn 5257  df-f 5258  df-f1 5259  df-fo 5260  df-f1o 5261  df-fv 5262  df-riota 5873  df-ov 5921  df-oprab 5922  df-mpo 5923  df-1st 6193  df-2nd 6194  df-recs 6358  df-frec 6444  df-pnf 8056  df-mnf 8057  df-xr 8058  df-ltxr 8059  df-le 8060  df-sub 8192  df-neg 8193  df-inn 8983  df-n0 9241  df-z 9318  df-uz 9593  df-seqfrec 10519

This theorem is referenced by:  seq3p1  10536  seq3feq2  10547  seq3feq  10551  serf  10554  serfre  10555  seq3split  10559  seq3caopr2  10564  seq3f1olemqsumkj  10582  seq3homo  10598  seq3z  10599  seqfeq3  10600  seq3distr  10603  ser3ge0  10607  exp3vallem  10611  exp3val  10612  facnn  10798  fac0  10799  bcval5  10834  seq3coll  10913  seq3shft  10982  resqrexlemf  11151  prodf  11681  algrf  12183  pcmptcl  12480  nninfdclemf  12606  mulgval  13192  mulgfng  13194  mulgnnsubcl  13204  lgsval  15120  lgscllem  15123  lgsval4a  15138  lgsneg  15140  lgsdir  15151  lgsdilem2  15152  lgsdi  15153  lgsne0  15154