Theorem ennnfonelemhdmp1 13300

Description: Lemma for ennnfone 13316. 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 13297	. . . . . 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 3650	. . . . . 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 2271	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐻‘(𝑃 + 1)) = ((𝐻‘𝑃) ∪ {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩}))
13	12	dmeqd 4983	. . . 4 ⊢ (𝜑 → dom (𝐻‘(𝑃 + 1)) = dom ((𝐻‘𝑃) ∪ {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩}))
14		dmun 4988	. . . 4 ⊢ dom ((𝐻‘𝑃) ∪ {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩}) = (dom (𝐻‘𝑃) ∪ dom {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩})
15	13, 14	eqtrdi 2287	. . 3 ⊢ (𝜑 → dom (𝐻‘(𝑃 + 1)) = (dom (𝐻‘𝑃) ∪ dom {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩}))
16		fof 5615	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹:ω–onto→𝐴 → 𝐹:ω⟶𝐴)
17	2, 16	syl 14	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐹:ω⟶𝐴)
18	5	frechashgf1o 10865	. . . . . . . . 9 ⊢ 𝑁:ω–1-1-onto→ℕ0
19		f1ocnv 5652	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁:ω–1-1-onto→ℕ0 → ◡𝑁:ℕ0–1-1-onto→ω)
20		f1of 5639	. . . . . . . . 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 5844	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (◡𝑁‘𝑃) ∈ ω)
24	17, 23	ffvelcdmd 5844	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃)) ∈ 𝐴)
25		dmsnopg 5259	. . . . 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 3383	. . 3 ⊢ (𝜑 → (dom (𝐻‘𝑃) ∪ dom {⟨dom (𝐻‘𝑃), (𝐹‘(◡𝑁‘𝑃))⟩}) = (dom (𝐻‘𝑃) ∪ {dom (𝐻‘𝑃)}))
28	15, 27	eqtrd 2271	. 2 ⊢ (𝜑 → dom (𝐻‘(𝑃 + 1)) = (dom (𝐻‘𝑃) ∪ {dom (𝐻‘𝑃)}))
29		df-suc 4516	. 2 ⊢ suc dom (𝐻‘𝑃) = (dom (𝐻‘𝑃) ∪ {dom (𝐻‘𝑃)})
30	28, 29	eqtr4di 2289	1 ⊢ (𝜑 → dom (𝐻‘(𝑃 + 1)) = suc dom (𝐻‘𝑃))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4  DECID wdc 846   = wceq 1402   ∈ wcel 2209   ≠ wne 2420  ∀wral 2528  ∃wrex 2529   ∪ cun 3218  ∅c0 3520  ifcif 3638  {csn 3709  ⟨cop 3712   ↦ cmpt 4192  suc csuc 4510  ωcom 4737  ^◡ccnv 4773  dom cdm 4774   “ cima 4777  ⟶wf 5373  –onto→wfo 5375  –1-1-onto→wf1o 5376  ‘cfv 5377  (class class class)co 6085   ∈ cmpo 6087  freccfrec 6661   ↑_pm cpm 6923  0cc0 8179  1c1 8180   + caddc 8182   − cmin 8497  ℕ₀cn0 9563  ℤcz 9644  seqcseq 10884

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-dc 847  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-pm 6925  df-pnf 8362  df-mnf 8363  df-xr 8364  df-ltxr 8365  df-le 8366  df-sub 8499  df-neg 8500  df-inn 9305  df-n0 9564  df-z 9645  df-uz 9922  df-seqfrec 10885

This theorem is used by:  ennnfonelemhf1o  13304