Theorem ennnfonelemhdmp1 13160

Description: Lemma for ennnfone 13176. Domain at a successor where we need to add an element to the sequence. (Contributed by Jim Kingdon, 23-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)
ennnfonelemhdmp1.p	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ0)
ennnfonelemhdmp1.nel	⊢ (𝜑 → ¬ (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃)) ∈ (𝐹 “ (◡𝑁‘𝑃)))

Assertion

Ref	Expression
ennnfonelemhdmp1	⊢ (𝜑 → dom (𝐻‘(𝑃 + 1)) = suc dom (𝐻‘𝑃))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑗,𝑥,𝑦   𝑥,𝐹,𝑦   𝑗,𝐺   𝑥,𝐻,𝑦   𝑗,𝐽   𝑥,𝑁,𝑦   𝑃,𝑗,𝑥,𝑦   𝜑,𝑗,𝑥,𝑦

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

Proof of Theorem ennnfonelemhdmp1

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ennnfonelemh.dceq	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∀𝑦 ∈ 𝐴 DECID 𝑥 = 𝑦)
2		ennnfonelemh.f	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐹:ω–onto→𝐴)
3		ennnfonelemh.ne	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ω ∃𝑘 ∈ ω ∀𝑗 ∈ suc 𝑛(𝐹‘𝑘) ≠ (𝐹‘𝑗))
4		ennnfonelemh.g	. . . . . . 7 ⊢ 𝐺 = (𝑥 ∈ (𝐴 ↑pm ω), 𝑦 ∈ ω ↦ if((𝐹‘𝑦) ∈ (𝐹 “ 𝑦), 𝑥, (𝑥 ∪ {⟨dom 𝑥, (𝐹‘𝑦)⟩})))
5		ennnfonelemh.n	. . . . . . 7 ⊢ 𝑁 = frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 0)
6		ennnfonelemh.j	. . . . . . 7 ⊢ 𝐽 = (𝑥 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑥 = 0, ∅, (◡𝑁‘(𝑥 − 1))))
7		ennnfonelemh.h	. . . . . . 7 ⊢ 𝐻 = seq0(𝐺, 𝐽)
8		ennnfonelemhdmp1.p	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ0)
9	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8	ennnfonelemp1 13157	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝐻‘(𝑃 + 1)) = if((𝐹‘(◡𝑁‘𝑃)) ∈ (𝐹 “ (◡𝑁‘𝑃)), (𝐻‘𝑃), ((𝐻‘𝑃) ∪ {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩})))
10		ennnfonelemhdmp1.nel	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ¬ (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃)) ∈ (𝐹 “ (◡𝑁‘𝑃)))
11	10	iffalsed 3632	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → if((𝐹‘(◡𝑁‘𝑃)) ∈ (𝐹 “ (◡𝑁‘𝑃)), (𝐻‘𝑃), ((𝐻‘𝑃) ∪ {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩})) = ((𝐻‘𝑃) ∪ {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩}))
12	9, 11	eqtrd 2265	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐻‘(𝑃 + 1)) = ((𝐻‘𝑃) ∪ {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩}))
13	12	dmeqd 4958	. . . 4 ⊢ (𝜑 → dom (𝐻‘(𝑃 + 1)) = dom ((𝐻‘𝑃) ∪ {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩}))
14		dmun 4963	. . . 4 ⊢ dom ((𝐻‘𝑃) ∪ {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩}) = (dom (𝐻‘𝑃) ∪ dom {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩})
15	13, 14	eqtrdi 2281	. . 3 ⊢ (𝜑 → dom (𝐻‘(𝑃 + 1)) = (dom (𝐻‘𝑃) ∪ dom {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩}))
16		fof 5590	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹:ω–onto→𝐴 → 𝐹:ω⟶𝐴)
17	2, 16	syl 14	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐹:ω⟶𝐴)
18	5	frechashgf1o 10790	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑁:ω–1-1-onto→ℕ0
19		f1ocnv 5627	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁:ω–1-1-onto→ℕ0 → ◡𝑁:ℕ0–1-1-onto→ω)
20		f1of 5614	. . . . . . . . 9 ⊢ (◡𝑁:ℕ0–1-1-onto→ω → ◡𝑁:ℕ0⟶ω)
21	18, 19, 20	mp2b 8	. . . . . . . 8 ⊢ ◡𝑁:ℕ0⟶ω
22	21	a1i 9	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ◡𝑁:ℕ0⟶ω)
23	22, 8	ffvelcdmd 5813	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (◡𝑁‘𝑃) ∈ ω)
24	17, 23	ffvelcdmd 5813	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃)) ∈ 𝐴)
25		dmsnopg 5234	. . . . 5 ⊢ ((𝐹‘(◡𝑁‘𝑃)) ∈ 𝐴 → dom {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩} = {dom (𝐻‘𝑃)})
26	24, 25	syl 14	. . . 4 ⊢ (𝜑 → dom {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩} = {dom (𝐻‘𝑃)})
27	26	uneq2d 3373	. . 3 ⊢ (𝜑 → (dom (𝐻‘𝑃) ∪ dom {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩}) = (dom (𝐻‘𝑃) ∪ {dom (𝐻‘𝑃)}))
28	15, 27	eqtrd 2265	. 2 ⊢ (𝜑 → dom (𝐻‘(𝑃 + 1)) = (dom (𝐻‘𝑃) ∪ {dom (𝐻‘𝑃)}))
29		df-suc 4492	. 2 ⊢ suc dom (𝐻‘𝑃) = (dom (𝐻‘𝑃) ∪ {dom (𝐻‘𝑃)})
30	28, 29	eqtr4di 2283	1 ⊢ (𝜑 → dom (𝐻‘(𝑃 + 1)) = suc dom (𝐻‘𝑃))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4  DECID wdc 842   = wceq 1398   ∈ wcel 2203   ≠ wne 2412  ∀wral 2520  ∃wrex 2521   ∪ cun 3209  ∅c0 3508  ifcif 3620  {csn 3689  ⟨cop 3692   ↦ cmpt 4171  suc csuc 4486  ωcom 4712  ^◡ccnv 4748  dom cdm 4749   “ cima 4752  ⟶wf 5348  –onto→wfo 5350  –1-1-onto→wf1o 5351  ‘cfv 5352  (class class class)co 6050   ∈ cmpo 6052  freccfrec 6621   ↑_pm cpm 6883  0cc0 8127  1c1 8128   + caddc 8130   − cmin 8444  ℕ₀cn0 9496  ℤcz 9577  seqcseq 10809

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 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2205  ax-14 2206  ax-ext 2214  ax-coll 4225  ax-sep 4228  ax-nul 4236  ax-pow 4287  ax-pr 4322  ax-un 4554  ax-setind 4659  ax-iinf 4710  ax-cnex 8218  ax-resscn 8219  ax-1cn 8220  ax-1re 8221  ax-icn 8222  ax-addcl 8223  ax-addrcl 8224  ax-mulcl 8225  ax-addcom 8227  ax-addass 8229  ax-distr 8231  ax-i2m1 8232  ax-0lt1 8233  ax-0id 8235  ax-rnegex 8236  ax-cnre 8238  ax-pre-ltirr 8239  ax-pre-ltwlin 8240  ax-pre-lttrn 8241  ax-pre-ltadd 8243

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1812  df-eu 2083  df-mo 2084  df-clab 2219  df-cleq 2225  df-clel 2228  df-nfc 2373  df-ne 2413  df-nel 2508  df-ral 2525  df-rex 2526  df-reu 2527  df-rab 2529  df-v 2815  df-sbc 3043  df-csb 3139  df-dif 3213  df-un 3215  df-in 3217  df-ss 3224  df-nul 3509  df-if 3621  df-pw 3671  df-sn 3695  df-pr 3696  df-op 3698  df-uni 3915  df-int 3950  df-iun 3993  df-br 4110  df-opab 4172  df-mpt 4173  df-tr 4209  df-id 4414  df-iord 4487  df-on 4489  df-ilim 4490  df-suc 4492  df-iom 4713  df-xp 4755  df-rel 4756  df-cnv 4757  df-co 4758  df-dm 4759  df-rn 4760  df-res 4761  df-ima 4762  df-iota 5312  df-fun 5354  df-fn 5355  df-f 5356  df-f1 5357  df-fo 5358  df-f1o 5359  df-fv 5360  df-riota 6003  df-ov 6053  df-oprab 6054  df-mpo 6055  df-1st 6334  df-2nd 6335  df-recs 6536  df-frec 6622  df-pm 6885  df-pnf 8310  df-mnf 8311  df-xr 8312  df-ltxr 8313  df-le 8314  df-sub 8446  df-neg 8447  df-inn 9238  df-n0 9497  df-z 9578  df-uz 9854  df-seqfrec 10810

This theorem is referenced by:  ennnfonelemhf1o  13164