Theorem 0tonninf 10511

Description: The mapping of zero into ℕ_∞ is the sequence of all zeroes. (Contributed by Jim Kingdon, 17-Jul-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
fxnn0nninf.g	⊢ 𝐺 = frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 0)
fxnn0nninf.f	⊢ 𝐹 = (𝑛 ∈ ω ↦ (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑛, 1o, ∅)))
fxnn0nninf.i	⊢ 𝐼 = ((𝐹 ∘ ◡𝐺) ∪ {⟨+∞, (ω × {1o})⟩})

Assertion

Ref	Expression
0tonninf	⊢ (𝐼‘0) = (𝑥 ∈ ω ↦ ∅)

Distinct variable group:   𝑖,𝑛

Allowed substitution hints:   𝐹(𝑥,𝑖,𝑛)   𝐺(𝑥,𝑖,𝑛)   𝐼(𝑥,𝑖,𝑛)

Proof of Theorem 0tonninf

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fxnn0nninf.i	. . . . 5 ⊢ 𝐼 = ((𝐹 ∘ ◡𝐺) ∪ {⟨+∞, (ω × {1o})⟩})
2	1	fveq1i 5555	. . . 4 ⊢ (𝐼‘0) = (((𝐹 ∘ ◡𝐺) ∪ {⟨+∞, (ω × {1o})⟩})‘0)
3		0xnn0 9309	. . . . 5 ⊢ 0 ∈ ℕ0*
4		0nn0 9255	. . . . . . 7 ⊢ 0 ∈ ℕ0
5		nn0nepnf 9311	. . . . . . 7 ⊢ (0 ∈ ℕ0 → 0 ≠ +∞)
6	4, 5	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ 0 ≠ +∞
7	6	necomi 2449	. . . . 5 ⊢ +∞ ≠ 0
8		fvunsng 5752	. . . . 5 ⊢ ((0 ∈ ℕ0* ∧ +∞ ≠ 0) → (((𝐹 ∘ ◡𝐺) ∪ {⟨+∞, (ω × {1o})⟩})‘0) = ((𝐹 ∘ ◡𝐺)‘0))
9	3, 7, 8	mp2an 426	. . . 4 ⊢ (((𝐹 ∘ ◡𝐺) ∪ {⟨+∞, (ω × {1o})⟩})‘0) = ((𝐹 ∘ ◡𝐺)‘0)
10		fxnn0nninf.g	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐺 = frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 0)
11	10	frechashgf1o 10499	. . . . . . 7 ⊢ 𝐺:ω–1-1-onto→ℕ0
12		f1ocnv 5513	. . . . . . 7 ⊢ (𝐺:ω–1-1-onto→ℕ0 → ◡𝐺:ℕ0–1-1-onto→ω)
13	11, 12	ax-mp 5	. . . . . 6 ⊢ ◡𝐺:ℕ0–1-1-onto→ω
14		f1of 5500	. . . . . 6 ⊢ (◡𝐺:ℕ0–1-1-onto→ω → ◡𝐺:ℕ0⟶ω)
15	13, 14	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ ◡𝐺:ℕ0⟶ω
16		fvco3 5628	. . . . 5 ⊢ ((◡𝐺:ℕ0⟶ω ∧ 0 ∈ ℕ0) → ((𝐹 ∘ ◡𝐺)‘0) = (𝐹‘(◡𝐺‘0)))
17	15, 4, 16	mp2an 426	. . . 4 ⊢ ((𝐹 ∘ ◡𝐺)‘0) = (𝐹‘(◡𝐺‘0))
18	2, 9, 17	3eqtri 2218	. . 3 ⊢ (𝐼‘0) = (𝐹‘(◡𝐺‘0))
19		0zd 9329	. . . . . . 7 ⊢ (⊤ → 0 ∈ ℤ)
20	19, 10	frec2uz0d 10470	. . . . . 6 ⊢ (⊤ → (𝐺‘∅) = 0)
21	20	mptru 1373	. . . . 5 ⊢ (𝐺‘∅) = 0
22		peano1 4626	. . . . . 6 ⊢ ∅ ∈ ω
23		f1ocnvfv 5822	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺:ω–1-1-onto→ℕ0 ∧ ∅ ∈ ω) → ((𝐺‘∅) = 0 → (◡𝐺‘0) = ∅))
24	11, 22, 23	mp2an 426	. . . . 5 ⊢ ((𝐺‘∅) = 0 → (◡𝐺‘0) = ∅)
25	21, 24	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ (◡𝐺‘0) = ∅
26	25	fveq2i 5557	. . 3 ⊢ (𝐹‘(◡𝐺‘0)) = (𝐹‘∅)
27		eleq2 2257	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 = ∅ → (𝑖 ∈ 𝑛 ↔ 𝑖 ∈ ∅))
28	27	ifbid 3578	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 = ∅ → if(𝑖 ∈ 𝑛, 1o, ∅) = if(𝑖 ∈ ∅, 1o, ∅))
29	28	mpteq2dv 4120	. . . . 5 ⊢ (𝑛 = ∅ → (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑛, 1o, ∅)) = (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ ∅, 1o, ∅)))
30		fxnn0nninf.f	. . . . 5 ⊢ 𝐹 = (𝑛 ∈ ω ↦ (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑛, 1o, ∅)))
31		omex 4625	. . . . . 6 ⊢ ω ∈ V
32	31	mptex 5784	. . . . 5 ⊢ (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑛, 1o, ∅)) ∈ V
33	29, 30, 32	fvmpt3i 5637	. . . 4 ⊢ (∅ ∈ ω → (𝐹‘∅) = (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ ∅, 1o, ∅)))
34	22, 33	ax-mp 5	. . 3 ⊢ (𝐹‘∅) = (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ ∅, 1o, ∅))
35	18, 26, 34	3eqtri 2218	. 2 ⊢ (𝐼‘0) = (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ ∅, 1o, ∅))
36		noel 3450	. . . 4 ⊢ ¬ 𝑖 ∈ ∅
37	36	iffalsei 3566	. . 3 ⊢ if(𝑖 ∈ ∅, 1o, ∅) = ∅
38	37	mpteq2i 4116	. 2 ⊢ (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ ∅, 1o, ∅)) = (𝑖 ∈ ω ↦ ∅)
39		eqidd 2194	. . 3 ⊢ (𝑖 = 𝑥 → ∅ = ∅)
40	39	cbvmptv 4125	. 2 ⊢ (𝑖 ∈ ω ↦ ∅) = (𝑥 ∈ ω ↦ ∅)
41	35, 38, 40	3eqtri 2218	1 ⊢ (𝐼‘0) = (𝑥 ∈ ω ↦ ∅)

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1364  ⊤wtru 1365   ∈ wcel 2164   ≠ wne 2364   ∪ cun 3151  ∅c0 3446  ifcif 3557  {csn 3618  ⟨cop 3621   ↦ cmpt 4090  ωcom 4622   × cxp 4657  ^◡ccnv 4658   ∘ ccom 4663  ⟶wf 5250  –1-1-onto→wf1o 5253  ‘cfv 5254  (class class class)co 5918  freccfrec 6443  1_oc1o 6462  0cc0 7872  1c1 7873   + caddc 7875  +∞cpnf 8051  ℕ₀cn0 9240  ℕ₀^*cxnn0 9303  ℤcz 9317

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-if 3558  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-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-xnn0 9304  df-z 9318  df-uz 9593

This theorem is referenced by: (None)