Theorem nn0ind 9301

Description: Principle of Mathematical Induction (inference schema) on nonnegative integers. The first four hypotheses give us the substitution instances we need; the last two are the basis and the induction step. (Contributed by NM, 13-May-2004.)

Hypotheses

Ref	Expression
nn0ind.1	⊢ (𝑥 = 0 → (𝜑 ↔ 𝜓))
nn0ind.2	⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝜑 ↔ 𝜒))
nn0ind.3	⊢ (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝜑 ↔ 𝜃))
nn0ind.4	⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝜑 ↔ 𝜏))
nn0ind.5	⊢ 𝜓
nn0ind.6	⊢ (𝑦 ∈ ℕ0 → (𝜒 → 𝜃))

Assertion

Ref	Expression
nn0ind	⊢ (𝐴 ∈ ℕ0 → 𝜏)

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦   𝑥,𝐴   𝜓,𝑥   𝜒,𝑥   𝜃,𝑥   𝜏,𝑥   𝜑,𝑦

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝜓(𝑦)   𝜒(𝑦)   𝜃(𝑦)   𝜏(𝑦)   𝐴(𝑦)

Proof of Theorem nn0ind

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elnn0z 9200	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ0 ↔ (𝐴 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐴))
2		0z 9198	. . 3 ⊢ 0 ∈ ℤ
3		nn0ind.1	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 0 → (𝜑 ↔ 𝜓))
4		nn0ind.2	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑦 → (𝜑 ↔ 𝜒))
5		nn0ind.3	. . . 4 ⊢ (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝜑 ↔ 𝜃))
6		nn0ind.4	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝐴 → (𝜑 ↔ 𝜏))
7		nn0ind.5	. . . . 5 ⊢ 𝜓
8	7	a1i 9	. . . 4 ⊢ (0 ∈ ℤ → 𝜓)
9		elnn0z 9200	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ℕ0 ↔ (𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦))
10		nn0ind.6	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ℕ0 → (𝜒 → 𝜃))
11	9, 10	sylbir 134	. . . . 5 ⊢ ((𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦) → (𝜒 → 𝜃))
12	11	3adant1 1005	. . . 4 ⊢ ((0 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝑦) → (𝜒 → 𝜃))
13	3, 4, 5, 6, 8, 12	uzind 9298	. . 3 ⊢ ((0 ∈ ℤ ∧ 𝐴 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝜏)
14	2, 13	mp3an1 1314	. 2 ⊢ ((𝐴 ∈ ℤ ∧ 0 ≤ 𝐴) → 𝜏)
15	1, 14	sylbi 120	1 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ0 → 𝜏)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   = wceq 1343   ∈ wcel 2136   class class class wbr 3981  (class class class)co 5841  0cc0 7749  1c1 7750   + caddc 7752   ≤ cle 7930  ℕ₀cn0 9110  ℤcz 9187

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 1435  ax-7 1436  ax-gen 1437  ax-ie1 1481  ax-ie2 1482  ax-8 1492  ax-10 1493  ax-11 1494  ax-i12 1495  ax-bndl 1497  ax-4 1498  ax-17 1514  ax-i9 1518  ax-ial 1522  ax-i5r 1523  ax-13 2138  ax-14 2139  ax-ext 2147  ax-sep 4099  ax-pow 4152  ax-pr 4186  ax-un 4410  ax-setind 4513  ax-cnex 7840  ax-resscn 7841  ax-1cn 7842  ax-1re 7843  ax-icn 7844  ax-addcl 7845  ax-addrcl 7846  ax-mulcl 7847  ax-addcom 7849  ax-addass 7851  ax-distr 7853  ax-i2m1 7854  ax-0lt1 7855  ax-0id 7857  ax-rnegex 7858  ax-cnre 7860  ax-pre-ltirr 7861  ax-pre-ltwlin 7862  ax-pre-lttrn 7863  ax-pre-ltadd 7865

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-3or 969  df-3an 970  df-tru 1346  df-fal 1349  df-nf 1449  df-sb 1751  df-eu 2017  df-mo 2018  df-clab 2152  df-cleq 2158  df-clel 2161  df-nfc 2296  df-ne 2336  df-nel 2431  df-ral 2448  df-rex 2449  df-reu 2450  df-rab 2452  df-v 2727  df-sbc 2951  df-dif 3117  df-un 3119  df-in 3121  df-ss 3128  df-pw 3560  df-sn 3581  df-pr 3582  df-op 3584  df-uni 3789  df-int 3824  df-br 3982  df-opab 4043  df-id 4270  df-xp 4609  df-rel 4610  df-cnv 4611  df-co 4612  df-dm 4613  df-iota 5152  df-fun 5189  df-fv 5195  df-riota 5797  df-ov 5844  df-oprab 5845  df-mpo 5846  df-pnf 7931  df-mnf 7932  df-xr 7933  df-ltxr 7934  df-le 7935  df-sub 8067  df-neg 8068  df-inn 8854  df-n0 9111  df-z 9188

This theorem is referenced by:  zindd  9305  uzaddcl  9520  frecfzennn  10357  mulexp  10490  expadd  10493  expmul  10496  leexp1a  10506  bernneq  10571  modqexp  10577  nn0ltexp2  10619  faccl  10644  facdiv  10647  facwordi  10649  faclbnd  10650  faclbnd6  10653  facubnd  10654  bccl  10676  cjexp  10831  absexp  11017  binom  11421  bcxmas  11426  fprodfac  11552  demoivreALT  11710  odd2np1lem  11805  alginv  11975  prmfac1  12080  pcfac  12276  ennnfonelemhf1o  12342  expcncf  13192