ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  frec2uzrand GIF version

Theorem frec2uzrand 9701
Description: Range of 𝐺 (see frec2uz0d 9695). (Contributed by Jim Kingdon, 17-May-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
frec2uz.1 (𝜑𝐶 ∈ ℤ)
frec2uz.2 𝐺 = frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 𝐶)
Assertion
Ref Expression
frec2uzrand (𝜑 → ran 𝐺 = (ℤ𝐶))
Distinct variable groups:   𝑥,𝐶   𝜑,𝑥
Allowed substitution hint:   𝐺(𝑥)

Proof of Theorem frec2uzrand
Dummy variables 𝑤 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 frec2uz.1 . 2 (𝜑𝐶 ∈ ℤ)
2 zex 8655 . . . . . . . . . . 11 ℤ ∈ V
32mptex 5463 . . . . . . . . . 10 (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)) ∈ V
4 vex 2615 . . . . . . . . . 10 𝑧 ∈ V
53, 4fvex 5270 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1))‘𝑧) ∈ V
65ax-gen 1379 . . . . . . . 8 𝑧((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1))‘𝑧) ∈ V
7 frecfnom 6098 . . . . . . . 8 ((∀𝑧((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1))‘𝑧) ∈ V ∧ 𝐶 ∈ ℤ) → frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 𝐶) Fn ω)
86, 7mpan 415 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ ℤ → frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 𝐶) Fn ω)
9 frec2uz.2 . . . . . . . 8 𝐺 = frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 𝐶)
109fneq1i 5061 . . . . . . 7 (𝐺 Fn ω ↔ frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 𝐶) Fn ω)
118, 10sylibr 132 . . . . . 6 (𝐶 ∈ ℤ → 𝐺 Fn ω)
12 fvelrnb 5297 . . . . . 6 (𝐺 Fn ω → (𝑦 ∈ ran 𝐺 ↔ ∃𝑧 ∈ ω (𝐺𝑧) = 𝑦))
1311, 12syl 14 . . . . 5 (𝐶 ∈ ℤ → (𝑦 ∈ ran 𝐺 ↔ ∃𝑧 ∈ ω (𝐺𝑧) = 𝑦))
14 simpl 107 . . . . . . . 8 ((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ω) → 𝐶 ∈ ℤ)
15 simpr 108 . . . . . . . 8 ((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ω) → 𝑧 ∈ ω)
1614, 9, 15frec2uzuzd 9698 . . . . . . 7 ((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ω) → (𝐺𝑧) ∈ (ℤ𝐶))
17 eleq1 2145 . . . . . . 7 ((𝐺𝑧) = 𝑦 → ((𝐺𝑧) ∈ (ℤ𝐶) ↔ 𝑦 ∈ (ℤ𝐶)))
1816, 17syl5ibcom 153 . . . . . 6 ((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ω) → ((𝐺𝑧) = 𝑦𝑦 ∈ (ℤ𝐶)))
1918rexlimdva 2483 . . . . 5 (𝐶 ∈ ℤ → (∃𝑧 ∈ ω (𝐺𝑧) = 𝑦𝑦 ∈ (ℤ𝐶)))
2013, 19sylbid 148 . . . 4 (𝐶 ∈ ℤ → (𝑦 ∈ ran 𝐺𝑦 ∈ (ℤ𝐶)))
21 eleq1 2145 . . . . 5 (𝑤 = 𝐶 → (𝑤 ∈ ran 𝐺𝐶 ∈ ran 𝐺))
22 eleq1 2145 . . . . 5 (𝑤 = 𝑦 → (𝑤 ∈ ran 𝐺𝑦 ∈ ran 𝐺))
23 eleq1 2145 . . . . 5 (𝑤 = (𝑦 + 1) → (𝑤 ∈ ran 𝐺 ↔ (𝑦 + 1) ∈ ran 𝐺))
24 id 19 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ ℤ → 𝐶 ∈ ℤ)
2524, 9frec2uz0d 9695 . . . . . 6 (𝐶 ∈ ℤ → (𝐺‘∅) = 𝐶)
26 peano1 4372 . . . . . . 7 ∅ ∈ ω
27 fnfvelrn 5376 . . . . . . 7 ((𝐺 Fn ω ∧ ∅ ∈ ω) → (𝐺‘∅) ∈ ran 𝐺)
2811, 26, 27sylancl 404 . . . . . 6 (𝐶 ∈ ℤ → (𝐺‘∅) ∈ ran 𝐺)
2925, 28eqeltrrd 2160 . . . . 5 (𝐶 ∈ ℤ → 𝐶 ∈ ran 𝐺)
30 eluzel2 8919 . . . . . 6 (𝑦 ∈ (ℤ𝐶) → 𝐶 ∈ ℤ)
3114, 9, 15frec2uzsucd 9697 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ω) → (𝐺‘suc 𝑧) = ((𝐺𝑧) + 1))
32 oveq1 5598 . . . . . . . . . . 11 ((𝐺𝑧) = 𝑦 → ((𝐺𝑧) + 1) = (𝑦 + 1))
3331, 32sylan9eq 2135 . . . . . . . . . 10 (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ω) ∧ (𝐺𝑧) = 𝑦) → (𝐺‘suc 𝑧) = (𝑦 + 1))
34 peano2 4373 . . . . . . . . . . . 12 (𝑧 ∈ ω → suc 𝑧 ∈ ω)
35 fnfvelrn 5376 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐺 Fn ω ∧ suc 𝑧 ∈ ω) → (𝐺‘suc 𝑧) ∈ ran 𝐺)
3611, 34, 35syl2an 283 . . . . . . . . . . 11 ((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ω) → (𝐺‘suc 𝑧) ∈ ran 𝐺)
3736adantr 270 . . . . . . . . . 10 (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ω) ∧ (𝐺𝑧) = 𝑦) → (𝐺‘suc 𝑧) ∈ ran 𝐺)
3833, 37eqeltrrd 2160 . . . . . . . . 9 (((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ω) ∧ (𝐺𝑧) = 𝑦) → (𝑦 + 1) ∈ ran 𝐺)
3938ex 113 . . . . . . . 8 ((𝐶 ∈ ℤ ∧ 𝑧 ∈ ω) → ((𝐺𝑧) = 𝑦 → (𝑦 + 1) ∈ ran 𝐺))
4039rexlimdva 2483 . . . . . . 7 (𝐶 ∈ ℤ → (∃𝑧 ∈ ω (𝐺𝑧) = 𝑦 → (𝑦 + 1) ∈ ran 𝐺))
4113, 40sylbid 148 . . . . . 6 (𝐶 ∈ ℤ → (𝑦 ∈ ran 𝐺 → (𝑦 + 1) ∈ ran 𝐺))
4230, 41syl 14 . . . . 5 (𝑦 ∈ (ℤ𝐶) → (𝑦 ∈ ran 𝐺 → (𝑦 + 1) ∈ ran 𝐺))
4321, 22, 23, 22, 29, 42uzind4 8971 . . . 4 (𝑦 ∈ (ℤ𝐶) → 𝑦 ∈ ran 𝐺)
4420, 43impbid1 140 . . 3 (𝐶 ∈ ℤ → (𝑦 ∈ ran 𝐺𝑦 ∈ (ℤ𝐶)))
4544eqrdv 2081 . 2 (𝐶 ∈ ℤ → ran 𝐺 = (ℤ𝐶))
461, 45syl 14 1 (𝜑 → ran 𝐺 = (ℤ𝐶))
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wi 4  wa 102  wb 103  wal 1283   = wceq 1285  wcel 1434  wrex 2354  Vcvv 2612  c0 3269  cmpt 3865  suc csuc 4156  ωcom 4368  ran crn 4402   Fn wfn 4964  cfv 4969  (class class class)co 5591  freccfrec 6087  1c1 7254   + caddc 7256  cz 8646  cuz 8914
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 577  ax-in2 578  ax-io 663  ax-5 1377  ax-7 1378  ax-gen 1379  ax-ie1 1423  ax-ie2 1424  ax-8 1436  ax-10 1437  ax-11 1438  ax-i12 1439  ax-bndl 1440  ax-4 1441  ax-13 1445  ax-14 1446  ax-17 1460  ax-i9 1464  ax-ial 1468  ax-i5r 1469  ax-ext 2065  ax-coll 3919  ax-sep 3922  ax-nul 3930  ax-pow 3974  ax-pr 4000  ax-un 4224  ax-setind 4316  ax-iinf 4366  ax-cnex 7339  ax-resscn 7340  ax-1cn 7341  ax-1re 7342  ax-icn 7343  ax-addcl 7344  ax-addrcl 7345  ax-mulcl 7346  ax-addcom 7348  ax-addass 7350  ax-distr 7352  ax-i2m1 7353  ax-0lt1 7354  ax-0id 7356  ax-rnegex 7357  ax-cnre 7359  ax-pre-ltirr 7360  ax-pre-ltwlin 7361  ax-pre-lttrn 7362  ax-pre-ltadd 7364
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3or 921  df-3an 922  df-tru 1288  df-fal 1291  df-nf 1391  df-sb 1688  df-eu 1946  df-mo 1947  df-clab 2070  df-cleq 2076  df-clel 2079  df-nfc 2212  df-ne 2250  df-nel 2345  df-ral 2358  df-rex 2359  df-reu 2360  df-rab 2362  df-v 2614  df-sbc 2827  df-csb 2920  df-dif 2986  df-un 2988  df-in 2990  df-ss 2997  df-nul 3270  df-pw 3408  df-sn 3428  df-pr 3429  df-op 3431  df-uni 3628  df-int 3663  df-iun 3706  df-br 3812  df-opab 3866  df-mpt 3867  df-tr 3902  df-id 4084  df-iord 4157  df-on 4159  df-ilim 4160  df-suc 4162  df-iom 4369  df-xp 4407  df-rel 4408  df-cnv 4409  df-co 4410  df-dm 4411  df-rn 4412  df-res 4413  df-ima 4414  df-iota 4934  df-fun 4971  df-fn 4972  df-f 4973  df-f1 4974  df-fo 4975  df-f1o 4976  df-fv 4977  df-riota 5547  df-ov 5594  df-oprab 5595  df-mpt2 5596  df-recs 6002  df-frec 6088  df-pnf 7427  df-mnf 7428  df-xr 7429  df-ltxr 7430  df-le 7431  df-sub 7558  df-neg 7559  df-inn 8317  df-n0 8566  df-z 8647  df-uz 8915
This theorem is referenced by:  frec2uzf1od  9702
  Copyright terms: Public domain W3C validator