Theorem depind 16349

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 2231	. . 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 16347	. 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 16346	. . 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 1036	. 2 ⊢ (𝜑 → (seq0((𝑥 ∈ V, ℎ ∈ V ↦ (ℎ‘𝑥)), (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑚 = 0, 𝐴, (𝐻‘(𝑚 − 1)))))‘0) = 𝐴)
8	6	simp3d 1037	. 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 16348	. 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 5638	. . . . 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 2240	. . . 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 5638	. . . . . 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 5638	. . . . . . 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 5643	. . . . . 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 2246	. . . . 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 2532	. . . 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 473	. . 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 2998	. 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 1278	1 ⊢ (𝜑 → ∃!𝑓 ∈ X 𝑛 ∈ ℕ0 (𝑃‘𝑛)((𝑓‘0) = 𝐴 ∧ ∀𝑛 ∈ ℕ0 (𝑓‘(𝑛 + 1)) = ((𝐻‘𝑛)‘(𝑓‘𝑛))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1397   ∈ wcel 2202  ∀wral 2510  ∃!wreu 2512  Vcvv 2802  ifcif 3605   ↦ cmpt 4150  ⟶wf 5322  ‘cfv 5326  (class class class)co 6018   ∈ cmpo 6020  Xcixp 6867  0cc0 8032  1c1 8033   + caddc 8035   − cmin 8350  ℕ₀cn0 9402  seqcseq 10710

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 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-nul 4215  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-iinf 4686  ax-cnex 8123  ax-resscn 8124  ax-1cn 8125  ax-1re 8126  ax-icn 8127  ax-addcl 8128  ax-addrcl 8129  ax-mulcl 8130  ax-addcom 8132  ax-addass 8134  ax-distr 8136  ax-i2m1 8137  ax-0lt1 8138  ax-0id 8140  ax-rnegex 8141  ax-cnre 8143  ax-pre-ltirr 8144  ax-pre-ltwlin 8145  ax-pre-lttrn 8146  ax-pre-ltadd 8148

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 1005  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-nel 2498  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-if 3606  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-tr 4188  df-id 4390  df-iord 4463  df-on 4465  df-ilim 4466  df-suc 4468  df-iom 4689  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-riota 5971  df-ov 6021  df-oprab 6022  df-mpo 6023  df-1st 6303  df-2nd 6304  df-recs 6471  df-frec 6557  df-ixp 6868  df-pnf 8216  df-mnf 8217  df-xr 8218  df-ltxr 8219  df-le 8220  df-sub 8352  df-neg 8353  df-inn 9144  df-n0 9403  df-z 9480  df-uz 9756  df-seqfrec 10711

This theorem is referenced by: (None)