Theorem algrp1 12584

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 5630	. . 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 2322	. . . 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 12581	. . . 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 12580	. . . 4 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) ∧ (𝑥 ∈ 𝑆 ∧ 𝑦 ∈ 𝑆)) → (𝑥(𝐹 ∘ 1st )𝑦) ∈ 𝑆)
12	5, 8, 11	seq3p1 10699	. . 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 2274	. 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 12583	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝑅:𝑍⟶𝑆)
16	15	ffvelcdmda 5772	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → (𝑅‘𝐾) ∈ 𝑆)
17	4	peano2uzs 9791	. . . . . 6 ⊢ (𝐾 ∈ 𝑍 → (𝐾 + 1) ∈ 𝑍)
18		fvconst2g 5857	. . . . . 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 2306	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → ((𝑍 × {𝐴})‘(𝐾 + 1)) ∈ 𝑆)
21		algrflemg 6382	. . . 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 5630	. . . 4 ⊢ (𝑅‘𝐾) = (seq𝑀((𝐹 ∘ 1st ), (𝑍 × {𝐴}))‘𝐾)
24	23	oveq1i 6017	. . 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 2277	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → (𝐹‘(𝑅‘𝐾)) = ((seq𝑀((𝐹 ∘ 1st ), (𝑍 × {𝐴}))‘𝐾)(𝐹 ∘ 1st )((𝑍 × {𝐴})‘(𝐾 + 1))))
26	13, 25	eqtr4d 2265	1 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐾 ∈ 𝑍) → (𝑅‘(𝐾 + 1)) = (𝐹‘(𝑅‘𝐾)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1395   ∈ wcel 2200  {csn 3666   × cxp 4717   ∘ ccom 4723  ⟶wf 5314  ‘cfv 5318  (class class class)co 6007  1^st c1st 6290  1c1 8011   + caddc 8013  ℤcz 9457  ℤ_≥cuz 9733  seqcseq 10681

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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4199  ax-sep 4202  ax-nul 4210  ax-pow 4258  ax-pr 4293  ax-un 4524  ax-setind 4629  ax-iinf 4680  ax-cnex 8101  ax-resscn 8102  ax-1cn 8103  ax-1re 8104  ax-icn 8105  ax-addcl 8106  ax-addrcl 8107  ax-mulcl 8108  ax-addcom 8110  ax-addass 8112  ax-distr 8114  ax-i2m1 8115  ax-0lt1 8116  ax-0id 8118  ax-rnegex 8119  ax-cnre 8121  ax-pre-ltirr 8122  ax-pre-ltwlin 8123  ax-pre-lttrn 8124  ax-pre-ltadd 8126

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-nel 2496  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-nul 3492  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-int 3924  df-iun 3967  df-br 4084  df-opab 4146  df-mpt 4147  df-tr 4183  df-id 4384  df-iord 4457  df-on 4459  df-ilim 4460  df-suc 4462  df-iom 4683  df-xp 4725  df-rel 4726  df-cnv 4727  df-co 4728  df-dm 4729  df-rn 4730  df-res 4731  df-ima 4732  df-iota 5278  df-fun 5320  df-fn 5321  df-f 5322  df-f1 5323  df-fo 5324  df-f1o 5325  df-fv 5326  df-riota 5960  df-ov 6010  df-oprab 6011  df-mpo 6012  df-1st 6292  df-2nd 6293  df-recs 6457  df-frec 6543  df-pnf 8194  df-mnf 8195  df-xr 8196  df-ltxr 8197  df-le 8198  df-sub 8330  df-neg 8331  df-inn 9122  df-n0 9381  df-z 9458  df-uz 9734  df-seqfrec 10682

This theorem is referenced by:  alginv  12585  algcvg  12586  algcvga  12589  algfx  12590