Theorem ennnfonelemfun 12097

Description: Lemma for ennnfone 12105. 𝐿 is a function. (Contributed by Jim Kingdon, 16-Jul-2023.)

Hypotheses

Ref	Expression
ennnfonelemh.dceq	⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 DECID 𝑥 = 𝑦)
ennnfonelemh.f	⊢ (𝜑 → 𝐹:ω–onto→𝐴)
ennnfonelemh.ne	⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ω ∃𝑘 ∈ ω ∀𝑗 ∈ suc 𝑛(𝐹‘𝑘) ≠ (𝐹‘𝑗))
ennnfonelemh.g	⊢ 𝐺 = (𝑥 ∈ (𝐴 ↑pm ω), 𝑦 ∈ ω ↦ if((𝐹‘𝑦) ∈ (𝐹 “ 𝑦), 𝑥, (𝑥 ∪ {⟨dom 𝑥, (𝐹‘𝑦)⟩})))
ennnfonelemh.n	⊢ 𝑁 = frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 0)
ennnfonelemh.j	⊢ 𝐽 = (𝑥 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑥 = 0, ∅, (◡𝑁‘(𝑥 − 1))))
ennnfonelemh.h	⊢ 𝐻 = seq0(𝐺, 𝐽)
ennnfone.l	⊢ 𝐿 = ∪ 𝑖 ∈ ℕ0 (𝐻‘𝑖)

Assertion

Ref	Expression
ennnfonelemfun	⊢ (𝜑 → Fun 𝐿)

Distinct variable groups:   𝐴,𝑗,𝑥,𝑦   𝑥,𝐹,𝑦,𝑗   𝑘,𝐹,𝑛,𝑗   𝑗,𝐺   𝑖,𝐻   𝑗,𝐻,𝑥,𝑦   𝑗,𝐽   𝑥,𝑁,𝑦   𝜑,𝑗,𝑥,𝑦

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑖,𝑘,𝑛)   𝐴(𝑖,𝑘,𝑛)   𝐹(𝑖)   𝐺(𝑥,𝑦,𝑖,𝑘,𝑛)   𝐻(𝑘,𝑛)   𝐽(𝑥,𝑦,𝑖,𝑘,𝑛)   𝐿(𝑥,𝑦,𝑖,𝑗,𝑘,𝑛)   𝑁(𝑖,𝑗,𝑘,𝑛)

Proof of Theorem ennnfonelemfun

Dummy variables 𝑠 𝑡 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ennnfonelemh.dceq	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 DECID 𝑥 = 𝑦)
2		ennnfonelemh.f	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝐹:ω–onto→𝐴)
3		ennnfonelemh.ne	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ω ∃𝑘 ∈ ω ∀𝑗 ∈ suc 𝑛(𝐹‘𝑘) ≠ (𝐹‘𝑗))
4		ennnfonelemh.g	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐺 = (𝑥 ∈ (𝐴 ↑pm ω), 𝑦 ∈ ω ↦ if((𝐹‘𝑦) ∈ (𝐹 “ 𝑦), 𝑥, (𝑥 ∪ {⟨dom 𝑥, (𝐹‘𝑦)⟩})))
5		ennnfonelemh.n	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑁 = frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 0)
6		ennnfonelemh.j	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐽 = (𝑥 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑥 = 0, ∅, (◡𝑁‘(𝑥 − 1))))
7		ennnfonelemh.h	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝐻 = seq0(𝐺, 𝐽)
8	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7	ennnfonelemh 12084	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐻:ℕ0⟶(𝐴 ↑pm ω))
9	8	frnd 5322	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ran 𝐻 ⊆ (𝐴 ↑pm ω))
10	9	sselda 3124	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ran 𝐻) → 𝑠 ∈ (𝐴 ↑pm ω))
11		pmfun 6602	. . . . . 6 ⊢ (𝑠 ∈ (𝐴 ↑pm ω) → Fun 𝑠)
12	10, 11	syl 14	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ran 𝐻) → Fun 𝑠)
13	1	ad2antrr 480	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ran 𝐻) ∧ 𝑡 ∈ ran 𝐻) → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 DECID 𝑥 = 𝑦)
14	2	ad2antrr 480	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ran 𝐻) ∧ 𝑡 ∈ ran 𝐻) → 𝐹:ω–onto→𝐴)
15	3	ad2antrr 480	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ran 𝐻) ∧ 𝑡 ∈ ran 𝐻) → ∀𝑛 ∈ ω ∃𝑘 ∈ ω ∀𝑗 ∈ suc 𝑛(𝐹‘𝑘) ≠ (𝐹‘𝑗))
16		simplr 520	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ran 𝐻) ∧ 𝑡 ∈ ran 𝐻) → 𝑠 ∈ ran 𝐻)
17		simpr 109	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ran 𝐻) ∧ 𝑡 ∈ ran 𝐻) → 𝑡 ∈ ran 𝐻)
18	13, 14, 15, 4, 5, 6, 7, 16, 17	ennnfonelemrnh 12096	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ran 𝐻) ∧ 𝑡 ∈ ran 𝐻) → (𝑠 ⊆ 𝑡 ∨ 𝑡 ⊆ 𝑠))
19	18	ralrimiva 2527	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ran 𝐻) → ∀𝑡 ∈ ran 𝐻(𝑠 ⊆ 𝑡 ∨ 𝑡 ⊆ 𝑠))
20	12, 19	jca 304	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑠 ∈ ran 𝐻) → (Fun 𝑠 ∧ ∀𝑡 ∈ ran 𝐻(𝑠 ⊆ 𝑡 ∨ 𝑡 ⊆ 𝑠)))
21	20	ralrimiva 2527	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑠 ∈ ran 𝐻(Fun 𝑠 ∧ ∀𝑡 ∈ ran 𝐻(𝑠 ⊆ 𝑡 ∨ 𝑡 ⊆ 𝑠)))
22		fununi 5231	. . 3 ⊢ (∀𝑠 ∈ ran 𝐻(Fun 𝑠 ∧ ∀𝑡 ∈ ran 𝐻(𝑠 ⊆ 𝑡 ∨ 𝑡 ⊆ 𝑠)) → Fun ∪ ran 𝐻)
23	21, 22	syl 14	. 2 ⊢ (𝜑 → Fun ∪ ran 𝐻)
24		ennnfone.l	. . . 4 ⊢ 𝐿 = ∪ 𝑖 ∈ ℕ0 (𝐻‘𝑖)
25	8	ffnd 5313	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐻 Fn ℕ0)
26		fniunfv 5703	. . . . 5 ⊢ (𝐻 Fn ℕ0 → ∪ 𝑖 ∈ ℕ0 (𝐻‘𝑖) = ∪ ran 𝐻)
27	25, 26	syl 14	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ∪ 𝑖 ∈ ℕ0 (𝐻‘𝑖) = ∪ ran 𝐻)
28	24, 27	syl5eq 2199	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐿 = ∪ ran 𝐻)
29	28	funeqd 5185	. 2 ⊢ (𝜑 → (Fun 𝐿 ↔ Fun ∪ ran 𝐻))
30	23, 29	mpbird 166	1 ⊢ (𝜑 → Fun 𝐿)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ∨ wo 698  DECID wdc 820   = wceq 1332   ∈ wcel 2125   ≠ wne 2324  ∀wral 2432  ∃wrex 2433   ∪ cun 3096   ⊆ wss 3098  ∅c0 3390  ifcif 3501  {csn 3556  ⟨cop 3559  ∪ cuni 3768  ∪ ciun 3845   ↦ cmpt 4021  suc csuc 4320  ωcom 4543  ^◡ccnv 4578  dom cdm 4579  ran crn 4580   “ cima 4582  Fun wfun 5157   Fn wfn 5158  –onto→wfo 5161  ‘cfv 5163  (class class class)co 5814   ∈ cmpo 5816  freccfrec 6327   ↑_pm cpm 6583  0cc0 7711  1c1 7712   + caddc 7714   − cmin 8025  ℕ₀cn0 9069  ℤcz 9146  seqcseq 10322

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1481  ax-10 1482  ax-11 1483  ax-i12 1484  ax-bndl 1486  ax-4 1487  ax-17 1503  ax-i9 1507  ax-ial 1511  ax-i5r 1512  ax-13 2127  ax-14 2128  ax-ext 2136  ax-coll 4075  ax-sep 4078  ax-nul 4086  ax-pow 4130  ax-pr 4164  ax-un 4388  ax-setind 4490  ax-iinf 4541  ax-cnex 7802  ax-resscn 7803  ax-1cn 7804  ax-1re 7805  ax-icn 7806  ax-addcl 7807  ax-addrcl 7808  ax-mulcl 7809  ax-addcom 7811  ax-addass 7813  ax-distr 7815  ax-i2m1 7816  ax-0lt1 7817  ax-0id 7819  ax-rnegex 7820  ax-cnre 7822  ax-pre-ltirr 7823  ax-pre-ltwlin 7824  ax-pre-lttrn 7825  ax-pre-ltadd 7827

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 821  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1335  df-fal 1338  df-nf 1438  df-sb 1740  df-eu 2006  df-mo 2007  df-clab 2141  df-cleq 2147  df-clel 2150  df-nfc 2285  df-ne 2325  df-nel 2420  df-ral 2437  df-rex 2438  df-reu 2439  df-rab 2441  df-v 2711  df-sbc 2934  df-csb 3028  df-dif 3100  df-un 3102  df-in 3104  df-ss 3111  df-nul 3391  df-if 3502  df-pw 3541  df-sn 3562  df-pr 3563  df-op 3565  df-uni 3769  df-int 3804  df-iun 3847  df-br 3962  df-opab 4022  df-mpt 4023  df-tr 4059  df-id 4248  df-iord 4321  df-on 4323  df-ilim 4324  df-suc 4326  df-iom 4544  df-xp 4585  df-rel 4586  df-cnv 4587  df-co 4588  df-dm 4589  df-rn 4590  df-res 4591  df-ima 4592  df-iota 5128  df-fun 5165  df-fn 5166  df-f 5167  df-f1 5168  df-fo 5169  df-f1o 5170  df-fv 5171  df-riota 5770  df-ov 5817  df-oprab 5818  df-mpo 5819  df-1st 6078  df-2nd 6079  df-recs 6242  df-frec 6328  df-pm 6585  df-pnf 7893  df-mnf 7894  df-xr 7895  df-ltxr 7896  df-le 7897  df-sub 8027  df-neg 8028  df-inn 8813  df-n0 9070  df-z 9147  df-uz 9419  df-seqfrec 10323

This theorem is referenced by:  ennnfonelemf1  12098