Theorem depind 16389

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 2230	. . 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 16387	. 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 16386	. . 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 16388	. 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 5641	. . . . 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 2239	. . . 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 5641	. . . . . 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 5641	. . . . . . 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 5646	. . . . . 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 2245	. . . . 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 2531	. . . 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 2997	. 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 2201  ∀wral 2509  ∃!wreu 2511  Vcvv 2801  ifcif 3604   ↦ cmpt 4151  ⟶wf 5324  ‘cfv 5328  (class class class)co 6023   ∈ cmpo 6025  Xcixp 6872  0cc0 8037  1c1 8038   + caddc 8040   − cmin 8355  ℕ₀cn0 9407  seqcseq 10715

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 2203  ax-14 2204  ax-ext 2212  ax-coll 4205  ax-sep 4208  ax-nul 4216  ax-pow 4266  ax-pr 4301  ax-un 4532  ax-setind 4637  ax-iinf 4688  ax-cnex 8128  ax-resscn 8129  ax-1cn 8130  ax-1re 8131  ax-icn 8132  ax-addcl 8133  ax-addrcl 8134  ax-mulcl 8135  ax-addcom 8137  ax-addass 8139  ax-distr 8141  ax-i2m1 8142  ax-0lt1 8143  ax-0id 8145  ax-rnegex 8146  ax-cnre 8148  ax-pre-ltirr 8149  ax-pre-ltwlin 8150  ax-pre-lttrn 8151  ax-pre-ltadd 8153

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 1810  df-eu 2081  df-mo 2082  df-clab 2217  df-cleq 2223  df-clel 2226  df-nfc 2362  df-ne 2402  df-nel 2497  df-ral 2514  df-rex 2515  df-reu 2516  df-rab 2518  df-v 2803  df-sbc 3031  df-csb 3127  df-dif 3201  df-un 3203  df-in 3205  df-ss 3212  df-nul 3494  df-if 3605  df-pw 3655  df-sn 3676  df-pr 3677  df-op 3679  df-uni 3895  df-int 3930  df-iun 3973  df-br 4090  df-opab 4152  df-mpt 4153  df-tr 4189  df-id 4392  df-iord 4465  df-on 4467  df-ilim 4468  df-suc 4470  df-iom 4691  df-xp 4733  df-rel 4734  df-cnv 4735  df-co 4736  df-dm 4737  df-rn 4738  df-res 4739  df-ima 4740  df-iota 5288  df-fun 5330  df-fn 5331  df-f 5332  df-f1 5333  df-fo 5334  df-f1o 5335  df-fv 5336  df-riota 5976  df-ov 6026  df-oprab 6027  df-mpo 6028  df-1st 6308  df-2nd 6309  df-recs 6476  df-frec 6562  df-ixp 6873  df-pnf 8221  df-mnf 8222  df-xr 8223  df-ltxr 8224  df-le 8225  df-sub 8357  df-neg 8358  df-inn 9149  df-n0 9408  df-z 9485  df-uz 9761  df-seqfrec 10716

This theorem is referenced by: (None)