Theorem algrp1 12046

Description: The value of the algorithm iterator 𝑅 at (𝐾 + 1). (Contributed by Paul Chapman, 31-Mar-2011.) (Revised by Jim Kingdon, 12-Mar-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
algrf.1	⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
algrf.2	⊢ 𝑅 = seq𝑀((𝐹 ∘ 1st ), (𝑍 × {𝐴}))
algrf.3	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
algrf.4	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑆)
algrf.5	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑆⟶𝑆)

Assertion

Ref	Expression
algrp1	⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → (𝑅‘(𝐾 + 1)) = (𝐹‘(𝑅‘𝐾)))

Proof of Theorem algrp1

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		algrf.2	. . . 4 ⊢ 𝑅 = seq𝑀((𝐹 ∘ 1st ), (𝑍 × {𝐴}))
2	1	fveq1i 5517	. . 3 ⊢ (𝑅‘(𝐾 + 1)) = (seq𝑀((𝐹 ∘ 1st ), (𝑍 × {𝐴}))‘(𝐾 + 1))
3		simpr 110	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → 𝐾 ∈ 𝑍)
4		algrf.1	. . . . 5 ⊢ 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
5	3, 4	eleqtrdi 2270	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → 𝐾 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
6		algrf.4	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ 𝑆)
7	6	adantr 276	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → 𝐴 ∈ 𝑆)
8	4, 7	ialgrlemconst 12043	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) ∧ 𝑥 ∈ (ℤ≥‘𝑀)) → ((𝑍 × {𝐴})‘𝑥) ∈ 𝑆)
9		algrf.5	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑆⟶𝑆)
10	9	adantr 276	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → 𝐹:𝑆⟶𝑆)
11	10	ialgrlem1st 12042	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆)) → (𝑥(𝐹 ∘ 1st )𝑦) ∈ 𝑆)
12	5, 8, 11	seq3p1 10462	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → (seq𝑀((𝐹 ∘ 1st ), (𝑍 × {𝐴}))‘(𝐾 + 1)) = ((seq𝑀((𝐹 ∘ 1st ), (𝑍 × {𝐴}))‘𝐾)(𝐹 ∘ 1st )((𝑍 × {𝐴})‘(𝐾 + 1))))
13	2, 12	eqtrid 2222	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → (𝑅‘(𝐾 + 1)) = ((seq𝑀((𝐹 ∘ 1st ), (𝑍 × {𝐴}))‘𝐾)(𝐹 ∘ 1st )((𝑍 × {𝐴})‘(𝐾 + 1))))
14		algrf.3	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
15	4, 1, 14, 6, 9	algrf 12045	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑅:𝑍⟶𝑆)
16	15	ffvelcdmda 5652	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → (𝑅‘𝐾) ∈ 𝑆)
17	4	peano2uzs 9584	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ 𝑍 → (𝐾 + 1) ∈ 𝑍)
18		fvconst2g 5731	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑆 ∧ (𝐾 + 1) ∈ 𝑍) → ((𝑍 × {𝐴})‘(𝐾 + 1)) = 𝐴)
19	6, 17, 18	syl2an 289	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → ((𝑍 × {𝐴})‘(𝐾 + 1)) = 𝐴)
20	19, 7	eqeltrd 2254	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → ((𝑍 × {𝐴})‘(𝐾 + 1)) ∈ 𝑆)
21		algrflemg 6231	. . . 4 ⊢ (((𝑅‘𝐾) ∈ 𝑆 ∧ ((𝑍 × {𝐴})‘(𝐾 + 1)) ∈ 𝑆) → ((𝑅‘𝐾)(𝐹 ∘ 1st )((𝑍 × {𝐴})‘(𝐾 + 1))) = (𝐹‘(𝑅‘𝐾)))
22	16, 20, 21	syl2anc 411	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → ((𝑅‘𝐾)(𝐹 ∘ 1st )((𝑍 × {𝐴})‘(𝐾 + 1))) = (𝐹‘(𝑅‘𝐾)))
23	1	fveq1i 5517	. . . 4 ⊢ (𝑅‘𝐾) = (seq𝑀((𝐹 ∘ 1st ), (𝑍 × {𝐴}))‘𝐾)
24	23	oveq1i 5885	. . 3 ⊢ ((𝑅‘𝐾)(𝐹 ∘ 1st )((𝑍 × {𝐴})‘(𝐾 + 1))) = ((seq𝑀((𝐹 ∘ 1st ), (𝑍 × {𝐴}))‘𝐾)(𝐹 ∘ 1st )((𝑍 × {𝐴})‘(𝐾 + 1)))
25	22, 24	eqtr3di 2225	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → (𝐹‘(𝑅‘𝐾)) = ((seq𝑀((𝐹 ∘ 1st ), (𝑍 × {𝐴}))‘𝐾)(𝐹 ∘ 1st )((𝑍 × {𝐴})‘(𝐾 + 1))))
26	13, 25	eqtr4d 2213	1 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → (𝑅‘(𝐾 + 1)) = (𝐹‘(𝑅‘𝐾)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1353   ∈ wcel 2148  {csn 3593   × cxp 4625   ∘ ccom 4631  ⟶wf 5213  ‘cfv 5217  (class class class)co 5875  1^st c1st 6139  1c1 7812   + caddc 7814  ℤcz 9253  ℤ_≥cuz 9528  seqcseq 10445

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-coll 4119  ax-sep 4122  ax-nul 4130  ax-pow 4175  ax-pr 4210  ax-un 4434  ax-setind 4537  ax-iinf 4588  ax-cnex 7902  ax-resscn 7903  ax-1cn 7904  ax-1re 7905  ax-icn 7906  ax-addcl 7907  ax-addrcl 7908  ax-mulcl 7909  ax-addcom 7911  ax-addass 7913  ax-distr 7915  ax-i2m1 7916  ax-0lt1 7917  ax-0id 7919  ax-rnegex 7920  ax-cnre 7922  ax-pre-ltirr 7923  ax-pre-ltwlin 7924  ax-pre-lttrn 7925  ax-pre-ltadd 7927

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 2740  df-sbc 2964  df-csb 3059  df-dif 3132  df-un 3134  df-in 3136  df-ss 3143  df-nul 3424  df-pw 3578  df-sn 3599  df-pr 3600  df-op 3602  df-uni 3811  df-int 3846  df-iun 3889  df-br 4005  df-opab 4066  df-mpt 4067  df-tr 4103  df-id 4294  df-iord 4367  df-on 4369  df-ilim 4370  df-suc 4372  df-iom 4591  df-xp 4633  df-rel 4634  df-cnv 4635  df-co 4636  df-dm 4637  df-rn 4638  df-res 4639  df-ima 4640  df-iota 5179  df-fun 5219  df-fn 5220  df-f 5221  df-f1 5222  df-fo 5223  df-f1o 5224  df-fv 5225  df-riota 5831  df-ov 5878  df-oprab 5879  df-mpo 5880  df-1st 6141  df-2nd 6142  df-recs 6306  df-frec 6392  df-pnf 7994  df-mnf 7995  df-xr 7996  df-ltxr 7997  df-le 7998  df-sub 8130  df-neg 8131  df-inn 8920  df-n0 9177  df-z 9254  df-uz 9529  df-seqfrec 10446

This theorem is referenced by:  alginv  12047  algcvg  12048  algcvga  12051  algfx  12052