Theorem depind 16762

Description: Theorem related to a dependently typed induction principle in type theory. (Contributed by Matthew House, 14-Apr-2026.)

Hypotheses

Ref	Expression
depind.p	⊢ (𝜑 → 𝑃:ℕ0⟶V)
depind.0	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ (𝑃‘0))
depind.h	⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ0 (𝐻‘𝑛):(𝑃‘𝑛)⟶(𝑃‘(𝑛 + 1)))

Assertion

Ref	Expression
depind	⊢ (𝜑 → ∃!𝑓 ∈ X 𝑛 ∈ ℕ0 (𝑃‘𝑛)((𝑓‘0) = 𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ0 (𝑓‘(𝑛 + 1)) = ((𝐻‘𝑛)‘(𝑓‘𝑛))))

Distinct variable groups:   𝑓,𝑛   𝜑,𝑓   𝐴,𝑓,𝑛   𝑓,𝐻,𝑛   𝑃,𝑓,𝑛

Allowed substitution hint:   𝜑(𝑛)

Proof of Theorem depind

Dummy variables ℎ 𝑥 𝑚 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		depind.p	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑃:ℕ0⟶V)
2		depind.0	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ (𝑃‘0))
3		depind.h	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ0 (𝐻‘𝑛):(𝑃‘𝑛)⟶(𝑃‘(𝑛 + 1)))
4		eqid 2238	. . 3 ⊢ seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1))))) = seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))
5	1, 2, 3, 4	depindlem2 16760	. 2 ⊢ (𝜑 → seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1))))) ∈ X𝑛 ∈ ℕ0 (𝑃‘𝑛))
6	1, 2, 3, 4	depindlem1 16759	. . 3 ⊢ (𝜑 → (seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1))))):ℕ0⟶V ∧ (seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘0) = 𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ0 (seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘(𝑛 + 1)) = ((𝐻‘𝑛)‘(seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘𝑛))))
7	6	simp2d 1041	. 2 ⊢ (𝜑 → (seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘0) = 𝐴)
8	6	simp3d 1042	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ℕ0 (seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘(𝑛 + 1)) = ((𝐻‘𝑛)‘(seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘𝑛)))
9	1, 2, 3, 4	depindlem3 16761	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑓 ∈ X 𝑛 ∈ ℕ0 (𝑃‘𝑛)(((𝑓‘0) = 𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ0 (𝑓‘(𝑛 + 1)) = ((𝐻‘𝑛)‘(𝑓‘𝑛))) → 𝑓 = seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))))
10		fveq1 5694	. . . . 5 ⊢ (𝑓 = seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1))))) → (𝑓‘0) = (seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘0))
11	10	eqeq1d 2247	. . . 4 ⊢ (𝑓 = seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1))))) → ((𝑓‘0) = 𝐴 ↔ (seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘0) = 𝐴))
12		fveq1 5694	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 = seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1))))) → (𝑓‘(𝑛 + 1)) = (seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘(𝑛 + 1)))
13		fveq1 5694	. . . . . . 7 ⊢ (𝑓 = seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1))))) → (𝑓‘𝑛) = (seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘𝑛))
14	13	fveq2d 5699	. . . . . 6 ⊢ (𝑓 = seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1))))) → ((𝐻‘𝑛)‘(𝑓‘𝑛)) = ((𝐻‘𝑛)‘(seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘𝑛)))
15	12, 14	eqeq12d 2253	. . . . 5 ⊢ (𝑓 = seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1))))) → ((𝑓‘(𝑛 + 1)) = ((𝐻‘𝑛)‘(𝑓‘𝑛)) ↔ (seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘(𝑛 + 1)) = ((𝐻‘𝑛)‘(seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘𝑛))))
16	15	ralbidv 2550	. . . 4 ⊢ (𝑓 = seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1))))) → (∀𝑛 ∈ ℕ0 (𝑓‘(𝑛 + 1)) = ((𝐻‘𝑛)‘(𝑓‘𝑛)) ↔ ∀𝑛 ∈ ℕ0 (seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘(𝑛 + 1)) = ((𝐻‘𝑛)‘(seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘𝑛))))
17	11, 16	anbi12d 477	. . 3 ⊢ (𝑓 = seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1))))) → (((𝑓‘0) = 𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ0 (𝑓‘(𝑛 + 1)) = ((𝐻‘𝑛)‘(𝑓‘𝑛))) ↔ ((seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘0) = 𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ0 (seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘(𝑛 + 1)) = ((𝐻‘𝑛)‘(seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘𝑛)))))
18	17	eqreu 3018	. 2 ⊢ ((seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1))))) ∈ X𝑛 ∈ ℕ0 (𝑃‘𝑛) ∧ ((seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘0) = 𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ0 (seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘(𝑛 + 1)) = ((𝐻‘𝑛)‘(seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘𝑛))) ∧ ∀𝑓 ∈ X 𝑛 ∈ ℕ0 (𝑃‘𝑛)(((𝑓‘0) = 𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ0 (𝑓‘(𝑛 + 1)) = ((𝐻‘𝑛)‘(𝑓‘𝑛))) → 𝑓 = seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1))))))) → ∃!𝑓 ∈ X 𝑛 ∈ ℕ0 (𝑃‘𝑛)((𝑓‘0) = 𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ0 (𝑓‘(𝑛 + 1)) = ((𝐻‘𝑛)‘(𝑓‘𝑛))))
19	5, 7, 8, 9, 18	syl121anc 1283	1 ⊢ (𝜑 → ∃!𝑓 ∈ X 𝑛 ∈ ℕ0 (𝑃‘𝑛)((𝑓‘0) = 𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ0 (𝑓‘(𝑛 + 1)) = ((𝐻‘𝑛)‘(𝑓‘𝑛))))

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1402   ∈ wcel 2209  ∀wral 2528  ∃!wreu 2530  Vcvv 2821  ifcif 3638   ↦ cmpt 4192  ⟶wf 5373  ‘cfv 5377  (class class class)co 6085   ∈ cmpo 6087  Xcixp 6980  0cc0 8179  1c1 8180   + caddc 8182   − cmin 8497  ℕ₀cn0 9565  seqcseq 10886

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-coll 4246  ax-sep 4249  ax-nul 4259  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-setind 4684  ax-iinf 4735  ax-cnex 8270  ax-resscn 8271  ax-1cn 8272  ax-1re 8273  ax-icn 8274  ax-addcl 8275  ax-addrcl 8276  ax-mulcl 8277  ax-addcom 8279  ax-addass 8281  ax-distr 8283  ax-i2m1 8284  ax-0lt1 8285  ax-0id 8287  ax-rnegex 8288  ax-cnre 8290  ax-pre-ltirr 8291  ax-pre-ltwlin 8292  ax-pre-lttrn 8293  ax-pre-ltadd 8295

This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-nul 3521  df-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-tr 4230  df-id 4438  df-iord 4511  df-on 4513  df-ilim 4514  df-suc 4516  df-iom 4738  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-1st 6374  df-2nd 6375  df-recs 6576  df-frec 6662  df-ixp 6981  df-pnf 8362  df-mnf 8363  df-xr 8364  df-ltxr 8365  df-le 8366  df-sub 8499  df-neg 8500  df-inn 9306  df-n0 9566  df-z 9647  df-uz 9924  df-seqfrec 10887

This theorem is used by: (None)