Theorem nninfalllemn 12883

Description: Lemma for nninfall 12885. Mapping of a natural number to an element of ℕ_∞. (Contributed by Jim Kingdon, 4-Aug-2022.)

Hypotheses

Ref	Expression
nninfalllemn.p	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ∞)
nninfalllemn.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ω)
nninfalllemn.1	⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑁 (𝑃‘𝑥) = 1o)
nninfalllemn.0	⊢ (𝜑 → (𝑃‘𝑁) = ∅)

Assertion

Ref	Expression
nninfalllemn	⊢ (𝜑 → 𝑃 = (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑁, 1o, ∅)))

Distinct variable groups:   𝑖,𝑁   𝑥,𝑁   𝑥,𝑃   𝜑,𝑖

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝑃(𝑖)

Proof of Theorem nninfalllemn

Dummy variables 𝑗 𝑘 𝑤 𝑓 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nninfalllemn.p	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ ℕ∞)
2		nninff 12879	. . . 4 ⊢ (𝑃 ∈ ℕ∞ → 𝑃:ω⟶2o)
3	1, 2	syl 14	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑃:ω⟶2o)
4	3	ffnd 5229	. 2 ⊢ (𝜑 → 𝑃 Fn ω)
5		1lt2o 6291	. . . . . 6 ⊢ 1o ∈ 2o
6	5	a1i 9	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ω) → 1o ∈ 2o)
7		0lt2o 6290	. . . . . 6 ⊢ ∅ ∈ 2o
8	7	a1i 9	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ω) → ∅ ∈ 2o)
9		simpr 109	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ω) → 𝑖 ∈ ω)
10		nninfalllemn.n	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ω)
11	10	adantr 272	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ω) → 𝑁 ∈ ω)
12		nndcel 6348	. . . . . 6 ⊢ ((𝑖 ∈ ω ∧ 𝑁 ∈ ω) → DECID 𝑖 ∈ 𝑁)
13	9, 11, 12	syl2anc 406	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ω) → DECID 𝑖 ∈ 𝑁)
14	6, 8, 13	ifcldcd 3471	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ ω) → if(𝑖 ∈ 𝑁, 1o, ∅) ∈ 2o)
15	14	ralrimiva 2477	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∀𝑖 ∈ ω if(𝑖 ∈ 𝑁, 1o, ∅) ∈ 2o)
16		eqid 2113	. . . 4 ⊢ (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) = (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑁, 1o, ∅))
17	16	fnmpt 5205	. . 3 ⊢ (∀𝑖 ∈ ω if(𝑖 ∈ 𝑁, 1o, ∅) ∈ 2o → (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) Fn ω)
18	15, 17	syl 14	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) Fn ω)
19		fveq2 5373	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 = ∅ → (𝑃‘𝑤) = (𝑃‘∅))
20		eleq1 2175	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑤 = ∅ → (𝑤 ∈ 𝑁 ↔ ∅ ∈ 𝑁))
21	20	ifbid 3457	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 = ∅ → if(𝑤 ∈ 𝑁, 1o, ∅) = if(∅ ∈ 𝑁, 1o, ∅))
22	19, 21	eqeq12d 2127	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = ∅ → ((𝑃‘𝑤) = if(𝑤 ∈ 𝑁, 1o, ∅) ↔ (𝑃‘∅) = if(∅ ∈ 𝑁, 1o, ∅)))
23	22	imbi2d 229	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = ∅ → ((𝜑 → (𝑃‘𝑤) = if(𝑤 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ↔ (𝜑 → (𝑃‘∅) = if(∅ ∈ 𝑁, 1o, ∅))))
24		fveq2 5373	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 = 𝑘 → (𝑃‘𝑤) = (𝑃‘𝑘))
25		eleq1w 2173	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑤 = 𝑘 → (𝑤 ∈ 𝑁 ↔ 𝑘 ∈ 𝑁))
26	25	ifbid 3457	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 = 𝑘 → if(𝑤 ∈ 𝑁, 1o, ∅) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅))
27	24, 26	eqeq12d 2127	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = 𝑘 → ((𝑃‘𝑤) = if(𝑤 ∈ 𝑁, 1o, ∅) ↔ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)))
28	27	imbi2d 229	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = 𝑘 → ((𝜑 → (𝑃‘𝑤) = if(𝑤 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ↔ (𝜑 → (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅))))
29		fveq2 5373	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 = suc 𝑘 → (𝑃‘𝑤) = (𝑃‘suc 𝑘))
30		eleq1 2175	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑤 = suc 𝑘 → (𝑤 ∈ 𝑁 ↔ suc 𝑘 ∈ 𝑁))
31	30	ifbid 3457	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 = suc 𝑘 → if(𝑤 ∈ 𝑁, 1o, ∅) = if(suc 𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅))
32	29, 31	eqeq12d 2127	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = suc 𝑘 → ((𝑃‘𝑤) = if(𝑤 ∈ 𝑁, 1o, ∅) ↔ (𝑃‘suc 𝑘) = if(suc 𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)))
33	32	imbi2d 229	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = suc 𝑘 → ((𝜑 → (𝑃‘𝑤) = if(𝑤 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ↔ (𝜑 → (𝑃‘suc 𝑘) = if(suc 𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅))))
34		fveq2 5373	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 = 𝑗 → (𝑃‘𝑤) = (𝑃‘𝑗))
35		eleq1w 2173	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑤 = 𝑗 → (𝑤 ∈ 𝑁 ↔ 𝑗 ∈ 𝑁))
36	35	ifbid 3457	. . . . . . 7 ⊢ (𝑤 = 𝑗 → if(𝑤 ∈ 𝑁, 1o, ∅) = if(𝑗 ∈ 𝑁, 1o, ∅))
37	34, 36	eqeq12d 2127	. . . . . 6 ⊢ (𝑤 = 𝑗 → ((𝑃‘𝑤) = if(𝑤 ∈ 𝑁, 1o, ∅) ↔ (𝑃‘𝑗) = if(𝑗 ∈ 𝑁, 1o, ∅)))
38	37	imbi2d 229	. . . . 5 ⊢ (𝑤 = 𝑗 → ((𝜑 → (𝑃‘𝑤) = if(𝑤 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ↔ (𝜑 → (𝑃‘𝑗) = if(𝑗 ∈ 𝑁, 1o, ∅))))
39		noel 3331	. . . . . . . . 9 ⊢ ¬ ∅ ∈ ∅
40		simpr 109	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = ∅) → 𝑁 = ∅)
41	40	eleq2d 2182	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = ∅) → (∅ ∈ 𝑁 ↔ ∅ ∈ ∅))
42	39, 41	mtbiri 647	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = ∅) → ¬ ∅ ∈ 𝑁)
43	42	iffalsed 3448	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = ∅) → if(∅ ∈ 𝑁, 1o, ∅) = ∅)
44		nninfalllemn.0	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝑃‘𝑁) = ∅)
45	44	adantr 272	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = ∅) → (𝑃‘𝑁) = ∅)
46	40	fveq2d 5377	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = ∅) → (𝑃‘𝑁) = (𝑃‘∅))
47	43, 45, 46	3eqtr2rd 2152	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑁 = ∅) → (𝑃‘∅) = if(∅ ∈ 𝑁, 1o, ∅))
48		fveq2 5373	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = ∅ → (𝑃‘𝑥) = (𝑃‘∅))
49	48	eqeq1d 2121	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = ∅ → ((𝑃‘𝑥) = 1o ↔ (𝑃‘∅) = 1o))
50		nninfalllemn.1	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → ∀𝑥 ∈ 𝑁 (𝑃‘𝑥) = 1o)
51	50	adantr 272	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ ∅ ∈ 𝑁) → ∀𝑥 ∈ 𝑁 (𝑃‘𝑥) = 1o)
52		simpr 109	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ ∅ ∈ 𝑁) → ∅ ∈ 𝑁)
53	49, 51, 52	rspcdva 2763	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ∅ ∈ 𝑁) → (𝑃‘∅) = 1o)
54	52	iftrued 3445	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ ∅ ∈ 𝑁) → if(∅ ∈ 𝑁, 1o, ∅) = 1o)
55	53, 54	eqtr4d 2148	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ ∅ ∈ 𝑁) → (𝑃‘∅) = if(∅ ∈ 𝑁, 1o, ∅))
56		0elnn 4490	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ ω → (𝑁 = ∅ ∨ ∅ ∈ 𝑁))
57	10, 56	syl 14	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (𝑁 = ∅ ∨ ∅ ∈ 𝑁))
58	47, 55, 57	mpjaodan 770	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑃‘∅) = if(∅ ∈ 𝑁, 1o, ∅))
59		fveq2 5373	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑥 = suc 𝑘 → (𝑃‘𝑥) = (𝑃‘suc 𝑘))
60	59	eqeq1d 2121	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = suc 𝑘 → ((𝑃‘𝑥) = 1o ↔ (𝑃‘suc 𝑘) = 1o))
61	50	ad3antlr 482	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ suc 𝑘 ∈ 𝑁) → ∀𝑥 ∈ 𝑁 (𝑃‘𝑥) = 1o)
62		simpr 109	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ suc 𝑘 ∈ 𝑁) → suc 𝑘 ∈ 𝑁)
63	60, 61, 62	rspcdva 2763	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ suc 𝑘 ∈ 𝑁) → (𝑃‘suc 𝑘) = 1o)
64	62	iftrued 3445	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ suc 𝑘 ∈ 𝑁) → if(suc 𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅) = 1o)
65	63, 64	eqtr4d 2148	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ suc 𝑘 ∈ 𝑁) → (𝑃‘suc 𝑘) = if(suc 𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅))
66	44	ad3antlr 482	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ suc 𝑘 = 𝑁) → (𝑃‘𝑁) = ∅)
67		simpr 109	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ suc 𝑘 = 𝑁) → suc 𝑘 = 𝑁)
68	67	fveq2d 5377	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ suc 𝑘 = 𝑁) → (𝑃‘suc 𝑘) = (𝑃‘𝑁))
69	10	ad2antlr 478	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) → 𝑁 ∈ ω)
70		nnord 4483	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑁 ∈ ω → Ord 𝑁)
71		ordirr 4415	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (Ord 𝑁 → ¬ 𝑁 ∈ 𝑁)
72	69, 70, 71	3syl 17	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) → ¬ 𝑁 ∈ 𝑁)
73	72	adantr 272	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ suc 𝑘 = 𝑁) → ¬ 𝑁 ∈ 𝑁)
74	67, 73	eqneltrd 2208	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ suc 𝑘 = 𝑁) → ¬ suc 𝑘 ∈ 𝑁)
75	74	iffalsed 3448	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ suc 𝑘 = 𝑁) → if(suc 𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅) = ∅)
76	66, 68, 75	3eqtr4d 2155	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ suc 𝑘 = 𝑁) → (𝑃‘suc 𝑘) = if(suc 𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅))
77		suceq 4282	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → suc 𝑗 = suc 𝑘)
78	77	fveq2d 5377	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (𝑃‘suc 𝑗) = (𝑃‘suc 𝑘))
79		fveq2 5373	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → (𝑃‘𝑗) = (𝑃‘𝑘))
80	78, 79	sseq12d 3092	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑗 = 𝑘 → ((𝑃‘suc 𝑗) ⊆ (𝑃‘𝑗) ↔ (𝑃‘suc 𝑘) ⊆ (𝑃‘𝑘)))
81	1	ad3antlr 482	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → 𝑃 ∈ ℕ∞)
82		fveq1 5372	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑓 = 𝑃 → (𝑓‘suc 𝑗) = (𝑃‘suc 𝑗))
83		fveq1 5372	. . . . . . . . . . . . . . . . 17 ⊢ (𝑓 = 𝑃 → (𝑓‘𝑗) = (𝑃‘𝑗))
84	82, 83	sseq12d 3092	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑓 = 𝑃 → ((𝑓‘suc 𝑗) ⊆ (𝑓‘𝑗) ↔ (𝑃‘suc 𝑗) ⊆ (𝑃‘𝑗)))
85	84	ralbidv 2409	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑓 = 𝑃 → (∀𝑗 ∈ ω (𝑓‘suc 𝑗) ⊆ (𝑓‘𝑗) ↔ ∀𝑗 ∈ ω (𝑃‘suc 𝑗) ⊆ (𝑃‘𝑗)))
86		df-nninf 6955	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ℕ∞ = {𝑓 ∈ (2o ↑𝑚 ω) ∣ ∀𝑗 ∈ ω (𝑓‘suc 𝑗) ⊆ (𝑓‘𝑗)}
87	85, 86	elrab2 2810	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑃 ∈ ℕ∞ ↔ (𝑃 ∈ (2o ↑𝑚 ω) ∧ ∀𝑗 ∈ ω (𝑃‘suc 𝑗) ⊆ (𝑃‘𝑗)))
88	87	simprbi 271	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑃 ∈ ℕ∞ → ∀𝑗 ∈ ω (𝑃‘suc 𝑗) ⊆ (𝑃‘𝑗))
89	81, 88	syl 14	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → ∀𝑗 ∈ ω (𝑃‘suc 𝑗) ⊆ (𝑃‘𝑗))
90		simplll 505	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → 𝑘 ∈ ω)
91	80, 89, 90	rspcdva 2763	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → (𝑃‘suc 𝑘) ⊆ (𝑃‘𝑘))
92		simplr 502	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅))
93		simpr 109	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → 𝑁 ∈ suc 𝑘)
94		nnord 4483	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (𝑘 ∈ ω → Ord 𝑘)
95		ordtr 4258	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (Ord 𝑘 → Tr 𝑘)
96		trsucss 4303	. . . . . . . . . . . . . . . 16 ⊢ (Tr 𝑘 → (𝑁 ∈ suc 𝑘 → 𝑁 ⊆ 𝑘))
97	94, 95, 96	3syl 17	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑘 ∈ ω → (𝑁 ∈ suc 𝑘 → 𝑁 ⊆ 𝑘))
98	90, 93, 97	sylc 62	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → 𝑁 ⊆ 𝑘)
99	69	adantr 272	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → 𝑁 ∈ ω)
100		nntri1 6344	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑁 ∈ ω ∧ 𝑘 ∈ ω) → (𝑁 ⊆ 𝑘 ↔ ¬ 𝑘 ∈ 𝑁))
101	99, 90, 100	syl2anc 406	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → (𝑁 ⊆ 𝑘 ↔ ¬ 𝑘 ∈ 𝑁))
102	98, 101	mpbid 146	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → ¬ 𝑘 ∈ 𝑁)
103	102	iffalsed 3448	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅) = ∅)
104	92, 103	eqtrd 2145	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → (𝑃‘𝑘) = ∅)
105	91, 104	sseqtrd 3099	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → (𝑃‘suc 𝑘) ⊆ ∅)
106		ss0 3367	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑃‘suc 𝑘) ⊆ ∅ → (𝑃‘suc 𝑘) = ∅)
107	105, 106	syl 14	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → (𝑃‘suc 𝑘) = ∅)
108		ordn2lp 4418	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (Ord 𝑁 → ¬ (𝑁 ∈ suc 𝑘 ∧ suc 𝑘 ∈ 𝑁))
109	99, 70, 108	3syl 17	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → ¬ (𝑁 ∈ suc 𝑘 ∧ suc 𝑘 ∈ 𝑁))
110		simplr 502	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) ∧ suc 𝑘 ∈ 𝑁) → 𝑁 ∈ suc 𝑘)
111		simpr 109	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) ∧ suc 𝑘 ∈ 𝑁) → suc 𝑘 ∈ 𝑁)
112	110, 111	jca 302	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) ∧ suc 𝑘 ∈ 𝑁) → (𝑁 ∈ suc 𝑘 ∧ suc 𝑘 ∈ 𝑁))
113	109, 112	mtand 637	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → ¬ suc 𝑘 ∈ 𝑁)
114	113	iffalsed 3448	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → if(suc 𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅) = ∅)
115	107, 114	eqtr4d 2148	. . . . . . . 8 ⊢ ((((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) ∧ 𝑁 ∈ suc 𝑘) → (𝑃‘suc 𝑘) = if(suc 𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅))
116		peano2 4467	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑘 ∈ ω → suc 𝑘 ∈ ω)
117	116	ad2antrr 477	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) → suc 𝑘 ∈ ω)
118		nntri3or 6341	. . . . . . . . 9 ⊢ ((suc 𝑘 ∈ ω ∧ 𝑁 ∈ ω) → (suc 𝑘 ∈ 𝑁 ∨ suc 𝑘 = 𝑁 ∨ 𝑁 ∈ suc 𝑘))
119	117, 69, 118	syl2anc 406	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) → (suc 𝑘 ∈ 𝑁 ∨ suc 𝑘 = 𝑁 ∨ 𝑁 ∈ suc 𝑘))
120	65, 76, 115, 119	mpjao3dan 1266	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑘 ∈ ω ∧ 𝜑) ∧ (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) → (𝑃‘suc 𝑘) = if(suc 𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅))
121	120	exp31 359	. . . . . 6 ⊢ (𝑘 ∈ ω → (𝜑 → ((𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅) → (𝑃‘suc 𝑘) = if(suc 𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅))))
122	121	a2d 26	. . . . 5 ⊢ (𝑘 ∈ ω → ((𝜑 → (𝑃‘𝑘) = if(𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅)) → (𝜑 → (𝑃‘suc 𝑘) = if(suc 𝑘 ∈ 𝑁, 1o, ∅))))
123	23, 28, 33, 38, 58, 122	finds 4472	. . . 4 ⊢ (𝑗 ∈ ω → (𝜑 → (𝑃‘𝑗) = if(𝑗 ∈ 𝑁, 1o, ∅)))
124	123	impcom 124	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ω) → (𝑃‘𝑗) = if(𝑗 ∈ 𝑁, 1o, ∅))
125		simpr 109	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ω) → 𝑗 ∈ ω)
126	5	a1i 9	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ω) → 1o ∈ 2o)
127	7	a1i 9	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ω) → ∅ ∈ 2o)
128	10	adantr 272	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ω) → 𝑁 ∈ ω)
129		nndcel 6348	. . . . . 6 ⊢ ((𝑗 ∈ ω ∧ 𝑁 ∈ ω) → DECID 𝑗 ∈ 𝑁)
130	125, 128, 129	syl2anc 406	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ω) → DECID 𝑗 ∈ 𝑁)
131	126, 127, 130	ifcldcd 3471	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ω) → if(𝑗 ∈ 𝑁, 1o, ∅) ∈ 2o)
132		eleq1w 2173	. . . . . 6 ⊢ (𝑖 = 𝑗 → (𝑖 ∈ 𝑁 ↔ 𝑗 ∈ 𝑁))
133	132	ifbid 3457	. . . . 5 ⊢ (𝑖 = 𝑗 → if(𝑖 ∈ 𝑁, 1o, ∅) = if(𝑗 ∈ 𝑁, 1o, ∅))
134	133, 16	fvmptg 5449	. . . 4 ⊢ ((𝑗 ∈ ω ∧ if(𝑗 ∈ 𝑁, 1o, ∅) ∈ 2o) → ((𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑁, 1o, ∅))‘𝑗) = if(𝑗 ∈ 𝑁, 1o, ∅))
135	125, 131, 134	syl2anc 406	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ω) → ((𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑁, 1o, ∅))‘𝑗) = if(𝑗 ∈ 𝑁, 1o, ∅))
136	124, 135	eqtr4d 2148	. 2 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑗 ∈ ω) → (𝑃‘𝑗) = ((𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑁, 1o, ∅))‘𝑗))
137	4, 18, 136	eqfnfvd 5473	1 ⊢ (𝜑 → 𝑃 = (𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑁, 1o, ∅)))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ wo 680  DECID wdc 802   ∨ w3o 942   = wceq 1312   ∈ wcel 1461  ∀wral 2388   ⊆ wss 3035  ∅c0 3327  ifcif 3438   ↦ cmpt 3947  Tr wtr 3984  Ord word 4242  suc csuc 4245  ωcom 4462   Fn wfn 5074  ⟶wf 5075  ‘cfv 5079  (class class class)co 5726  1_oc1o 6258  2_oc2o 6259   ↑_𝑚 cmap 6494  ℕ_∞xnninf 6953

This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 586  ax-in2 587  ax-io 681  ax-5 1404  ax-7 1405  ax-gen 1406  ax-ie1 1450  ax-ie2 1451  ax-8 1463  ax-10 1464  ax-11 1465  ax-i12 1466  ax-bndl 1467  ax-4 1468  ax-13 1472  ax-14 1473  ax-17 1487  ax-i9 1491  ax-ial 1495  ax-i5r 1496  ax-ext 2095  ax-sep 4004  ax-nul 4012  ax-pow 4056  ax-pr 4089  ax-un 4313  ax-setind 4410  ax-iinf 4460

This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 803  df-3or 944  df-3an 945  df-tru 1315  df-fal 1318  df-nf 1418  df-sb 1717  df-eu 1976  df-mo 1977  df-clab 2100  df-cleq 2106  df-clel 2109  df-nfc 2242  df-ne 2281  df-ral 2393  df-rex 2394  df-rab 2397  df-v 2657  df-sbc 2877  df-csb 2970  df-dif 3037  df-un 3039  df-in 3041  df-ss 3048  df-nul 3328  df-if 3439  df-pw 3476  df-sn 3497  df-pr 3498  df-op 3500  df-uni 3701  df-int 3736  df-br 3894  df-opab 3948  df-mpt 3949  df-tr 3985  df-id 4173  df-iord 4246  df-on 4248  df-suc 4251  df-iom 4463  df-xp 4503  df-rel 4504  df-cnv 4505  df-co 4506  df-dm 4507  df-rn 4508  df-iota 5044  df-fun 5081  df-fn 5082  df-f 5083  df-fv 5087  df-ov 5729  df-oprab 5730  df-mpo 5731  df-1o 6265  df-2o 6266  df-map 6496  df-nninf 6955

This theorem is referenced by:  nninfalllem1  12884  nninfsellemeq  12891