ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  ennnfoneleminc GIF version

Theorem ennnfoneleminc 12653
Description: Lemma for ennnfone 12667. We only add elements to 𝐻 as the index increases. (Contributed by Jim Kingdon, 21-Jul-2023.)
Hypotheses
Ref Expression
ennnfonelemh.dceq (𝜑 → ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 DECID 𝑥 = 𝑦)
ennnfonelemh.f (𝜑𝐹:ω–onto𝐴)
ennnfonelemh.ne (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ω ∃𝑘 ∈ ω ∀𝑗 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑘) ≠ (𝐹𝑗))
ennnfonelemh.g 𝐺 = (𝑥 ∈ (𝐴pm ω), 𝑦 ∈ ω ↦ if((𝐹𝑦) ∈ (𝐹𝑦), 𝑥, (𝑥 ∪ {⟨dom 𝑥, (𝐹𝑦)⟩})))
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)
ennnfoneleminc.p (𝜑𝑃 ∈ ℕ0)
ennnfoneleminc.q (𝜑𝑄 ∈ ℕ0)
ennnfoneleminc.le (𝜑𝑃𝑄)
Assertion
Ref Expression
ennnfoneleminc (𝜑 → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑄))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐴,𝑦   𝑛,𝐹,𝑗,𝑘   𝑥,𝐹,𝑦   𝑥,𝐻,𝑦   𝑥,𝑁,𝑦   𝑥,𝑃,𝑦   𝜑,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑗,𝑘,𝑛)   𝐴(𝑗,𝑘,𝑛)   𝑃(𝑗,𝑘,𝑛)   𝑄(𝑥,𝑦,𝑗,𝑘,𝑛)   𝐺(𝑥,𝑦,𝑗,𝑘,𝑛)   𝐻(𝑗,𝑘,𝑛)   𝐽(𝑥,𝑦,𝑗,𝑘,𝑛)   𝑁(𝑗,𝑘,𝑛)

Proof of Theorem ennnfoneleminc
Dummy variables 𝑐 𝑎 𝑏 𝑟 𝑤 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 ennnfoneleminc.p . . . 4 (𝜑𝑃 ∈ ℕ0)
21nn0zd 9463 . . 3 (𝜑𝑃 ∈ ℤ)
3 ennnfoneleminc.q . . . 4 (𝜑𝑄 ∈ ℕ0)
43nn0zd 9463 . . 3 (𝜑𝑄 ∈ ℤ)
5 ennnfoneleminc.le . . 3 (𝜑𝑃𝑄)
62, 4, 53jca 1179 . 2 (𝜑 → (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑄 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑄))
7 fveq2 5561 . . . . 5 (𝑤 = 𝑃 → (𝐻𝑤) = (𝐻𝑃))
87sseq2d 3214 . . . 4 (𝑤 = 𝑃 → ((𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑤) ↔ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑃)))
98imbi2d 230 . . 3 (𝑤 = 𝑃 → ((𝜑 → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑤)) ↔ (𝜑 → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑃))))
10 fveq2 5561 . . . . 5 (𝑤 = 𝑟 → (𝐻𝑤) = (𝐻𝑟))
1110sseq2d 3214 . . . 4 (𝑤 = 𝑟 → ((𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑤) ↔ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)))
1211imbi2d 230 . . 3 (𝑤 = 𝑟 → ((𝜑 → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑤)) ↔ (𝜑 → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟))))
13 fveq2 5561 . . . . 5 (𝑤 = (𝑟 + 1) → (𝐻𝑤) = (𝐻‘(𝑟 + 1)))
1413sseq2d 3214 . . . 4 (𝑤 = (𝑟 + 1) → ((𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑤) ↔ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻‘(𝑟 + 1))))
1514imbi2d 230 . . 3 (𝑤 = (𝑟 + 1) → ((𝜑 → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑤)) ↔ (𝜑 → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻‘(𝑟 + 1)))))
16 fveq2 5561 . . . . 5 (𝑤 = 𝑄 → (𝐻𝑤) = (𝐻𝑄))
1716sseq2d 3214 . . . 4 (𝑤 = 𝑄 → ((𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑤) ↔ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑄)))
1817imbi2d 230 . . 3 (𝑤 = 𝑄 → ((𝜑 → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑤)) ↔ (𝜑 → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑄))))
19 ssidd 3205 . . . 4 (𝑃 ∈ ℤ → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑃))
2019a1d 22 . . 3 (𝑃 ∈ ℤ → (𝜑 → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑃)))
21 simpr 110 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) ∧ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟))
22 ennnfonelemh.dceq . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 DECID 𝑥 = 𝑦)
2322ad2antrr 488 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) ∧ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → ∀𝑥𝐴𝑦𝐴 DECID 𝑥 = 𝑦)
24 ennnfonelemh.f . . . . . . . . 9 (𝜑𝐹:ω–onto𝐴)
2524ad2antrr 488 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) ∧ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → 𝐹:ω–onto𝐴)
26 ennnfonelemh.ne . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ∀𝑛 ∈ ω ∃𝑘 ∈ ω ∀𝑗 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑘) ≠ (𝐹𝑗))
2726ad2antrr 488 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) ∧ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → ∀𝑛 ∈ ω ∃𝑘 ∈ ω ∀𝑗 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑘) ≠ (𝐹𝑗))
28 fveq2 5561 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑗 = 𝑐 → (𝐹𝑗) = (𝐹𝑐))
2928neeq2d 2386 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑗 = 𝑐 → ((𝐹𝑘) ≠ (𝐹𝑗) ↔ (𝐹𝑘) ≠ (𝐹𝑐)))
3029cbvralv 2729 . . . . . . . . . . . . 13 (∀𝑗 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑘) ≠ (𝐹𝑗) ↔ ∀𝑐 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑘) ≠ (𝐹𝑐))
3130rexbii 2504 . . . . . . . . . . . 12 (∃𝑘 ∈ ω ∀𝑗 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑘) ≠ (𝐹𝑗) ↔ ∃𝑘 ∈ ω ∀𝑐 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑘) ≠ (𝐹𝑐))
32 fveq2 5561 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑘 = 𝑏 → (𝐹𝑘) = (𝐹𝑏))
3332neeq1d 2385 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑘 = 𝑏 → ((𝐹𝑘) ≠ (𝐹𝑐) ↔ (𝐹𝑏) ≠ (𝐹𝑐)))
3433ralbidv 2497 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑘 = 𝑏 → (∀𝑐 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑘) ≠ (𝐹𝑐) ↔ ∀𝑐 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑏) ≠ (𝐹𝑐)))
3534cbvrexv 2730 . . . . . . . . . . . 12 (∃𝑘 ∈ ω ∀𝑐 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑘) ≠ (𝐹𝑐) ↔ ∃𝑏 ∈ ω ∀𝑐 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑏) ≠ (𝐹𝑐))
3631, 35bitri 184 . . . . . . . . . . 11 (∃𝑘 ∈ ω ∀𝑗 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑘) ≠ (𝐹𝑗) ↔ ∃𝑏 ∈ ω ∀𝑐 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑏) ≠ (𝐹𝑐))
3736ralbii 2503 . . . . . . . . . 10 (∀𝑛 ∈ ω ∃𝑘 ∈ ω ∀𝑗 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑘) ≠ (𝐹𝑗) ↔ ∀𝑛 ∈ ω ∃𝑏 ∈ ω ∀𝑐 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑏) ≠ (𝐹𝑐))
38 suceq 4438 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑛 = 𝑎 → suc 𝑛 = suc 𝑎)
3938raleqdv 2699 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 = 𝑎 → (∀𝑐 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑏) ≠ (𝐹𝑐) ↔ ∀𝑐 ∈ suc 𝑎(𝐹𝑏) ≠ (𝐹𝑐)))
4039rexbidv 2498 . . . . . . . . . . 11 (𝑛 = 𝑎 → (∃𝑏 ∈ ω ∀𝑐 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑏) ≠ (𝐹𝑐) ↔ ∃𝑏 ∈ ω ∀𝑐 ∈ suc 𝑎(𝐹𝑏) ≠ (𝐹𝑐)))
4140cbvralv 2729 . . . . . . . . . 10 (∀𝑛 ∈ ω ∃𝑏 ∈ ω ∀𝑐 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑏) ≠ (𝐹𝑐) ↔ ∀𝑎 ∈ ω ∃𝑏 ∈ ω ∀𝑐 ∈ suc 𝑎(𝐹𝑏) ≠ (𝐹𝑐))
4237, 41bitri 184 . . . . . . . . 9 (∀𝑛 ∈ ω ∃𝑘 ∈ ω ∀𝑗 ∈ suc 𝑛(𝐹𝑘) ≠ (𝐹𝑗) ↔ ∀𝑎 ∈ ω ∃𝑏 ∈ ω ∀𝑐 ∈ suc 𝑎(𝐹𝑏) ≠ (𝐹𝑐))
4327, 42sylib 122 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) ∧ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → ∀𝑎 ∈ ω ∃𝑏 ∈ ω ∀𝑐 ∈ suc 𝑎(𝐹𝑏) ≠ (𝐹𝑐))
44 ennnfonelemh.g . . . . . . . 8 𝐺 = (𝑥 ∈ (𝐴pm ω), 𝑦 ∈ ω ↦ if((𝐹𝑦) ∈ (𝐹𝑦), 𝑥, (𝑥 ∪ {⟨dom 𝑥, (𝐹𝑦)⟩})))
45 ennnfonelemh.n . . . . . . . 8 𝑁 = frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 0)
46 ennnfonelemh.j . . . . . . . 8 𝐽 = (𝑥 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑥 = 0, ∅, (𝑁‘(𝑥 − 1))))
47 ennnfonelemh.h . . . . . . . 8 𝐻 = seq0(𝐺, 𝐽)
48 simplr2 1042 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) ∧ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → 𝑟 ∈ ℤ)
49 0red 8044 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) ∧ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → 0 ∈ ℝ)
501nn0red 9320 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑃 ∈ ℝ)
5150ad2antrr 488 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) ∧ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → 𝑃 ∈ ℝ)
5248zred 9465 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) ∧ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → 𝑟 ∈ ℝ)
531nn0ge0d 9322 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 0 ≤ 𝑃)
5453ad2antrr 488 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) ∧ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → 0 ≤ 𝑃)
55 simplr3 1043 . . . . . . . . . 10 (((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) ∧ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → 𝑃𝑟)
5649, 51, 52, 54, 55letrd 8167 . . . . . . . . 9 (((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) ∧ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → 0 ≤ 𝑟)
57 elnn0z 9356 . . . . . . . . 9 (𝑟 ∈ ℕ0 ↔ (𝑟 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑟))
5848, 56, 57sylanbrc 417 . . . . . . . 8 (((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) ∧ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → 𝑟 ∈ ℕ0)
5923, 25, 43, 44, 45, 46, 47, 58ennnfonelemss 12652 . . . . . . 7 (((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) ∧ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → (𝐻𝑟) ⊆ (𝐻‘(𝑟 + 1)))
6021, 59sstrd 3194 . . . . . 6 (((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) ∧ (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻‘(𝑟 + 1)))
6160ex 115 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟)) → ((𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟) → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻‘(𝑟 + 1))))
6261expcom 116 . . . 4 ((𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟) → (𝜑 → ((𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟) → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻‘(𝑟 + 1)))))
6362a2d 26 . . 3 ((𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑟 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑟) → ((𝜑 → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑟)) → (𝜑 → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻‘(𝑟 + 1)))))
649, 12, 15, 18, 20, 63uzind 9454 . 2 ((𝑃 ∈ ℤ ∧ 𝑄 ∈ ℤ ∧ 𝑃𝑄) → (𝜑 → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑄)))
656, 64mpcom 36 1 (𝜑 → (𝐻𝑃) ⊆ (𝐻𝑄))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 104  DECID wdc 835  w3a 980   = wceq 1364  wcel 2167  wne 2367  wral 2475  wrex 2476  cun 3155  wss 3157  c0 3451  ifcif 3562  {csn 3623  cop 3626   class class class wbr 4034  cmpt 4095  suc csuc 4401  ωcom 4627  ccnv 4663  dom cdm 4664  cima 4667  ontowfo 5257  cfv 5259  (class class class)co 5925  cmpo 5927  freccfrec 6457  pm cpm 6717  cr 7895  0cc0 7896  1c1 7897   + caddc 7899  cle 8079  cmin 8214  0cn0 9266  cz 9343  seqcseq 10556
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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-coll 4149  ax-sep 4152  ax-nul 4160  ax-pow 4208  ax-pr 4243  ax-un 4469  ax-setind 4574  ax-iinf 4625  ax-cnex 7987  ax-resscn 7988  ax-1cn 7989  ax-1re 7990  ax-icn 7991  ax-addcl 7992  ax-addrcl 7993  ax-mulcl 7994  ax-addcom 7996  ax-addass 7998  ax-distr 8000  ax-i2m1 8001  ax-0lt1 8002  ax-0id 8004  ax-rnegex 8005  ax-cnre 8007  ax-pre-ltirr 8008  ax-pre-ltwlin 8009  ax-pre-lttrn 8010  ax-pre-ltadd 8012
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 836  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-nul 3452  df-if 3563  df-pw 3608  df-sn 3629  df-pr 3630  df-op 3632  df-uni 3841  df-int 3876  df-iun 3919  df-br 4035  df-opab 4096  df-mpt 4097  df-tr 4133  df-id 4329  df-iord 4402  df-on 4404  df-ilim 4405  df-suc 4407  df-iom 4628  df-xp 4670  df-rel 4671  df-cnv 4672  df-co 4673  df-dm 4674  df-rn 4675  df-res 4676  df-ima 4677  df-iota 5220  df-fun 5261  df-fn 5262  df-f 5263  df-f1 5264  df-fo 5265  df-f1o 5266  df-fv 5267  df-riota 5880  df-ov 5928  df-oprab 5929  df-mpo 5930  df-1st 6207  df-2nd 6208  df-recs 6372  df-frec 6458  df-pm 6719  df-pnf 8080  df-mnf 8081  df-xr 8082  df-ltxr 8083  df-le 8084  df-sub 8216  df-neg 8217  df-inn 9008  df-n0 9267  df-z 9344  df-uz 9619  df-seqfrec 10557
This theorem is referenced by:  ennnfonelemex  12656  ennnfonelemrnh  12658
  Copyright terms: Public domain W3C validator