Theorem nninfomnilem 15221

Description: Lemma for nninfomni 15222. (Contributed by Jim Kingdon, 10-Aug-2022.)

Hypothesis

Ref	Expression
nninfsel.e	⊢ 𝐸 = (𝑞 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) ↦ (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)))

Assertion

Ref	Expression
nninfomnilem	⊢ ℕ∞ ∈ Omni

Distinct variable groups:   𝑖,𝐸,𝑘,𝑛   𝑖,𝑞,𝑘,𝑛

Allowed substitution hint:   𝐸(𝑞)

Proof of Theorem nninfomnilem

Dummy variables 𝑝 𝑟 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nninfex 7149	. . 3 ⊢ ℕ∞ ∈ V
2		isomnimap 7164	. . 3 ⊢ (ℕ∞ ∈ V → (ℕ∞ ∈ Omni ↔ ∀𝑟 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞)(∃𝑝 ∈ ℕ∞ (𝑟‘𝑝) = ∅ ∨ ∀𝑝 ∈ ℕ∞ (𝑟‘𝑝) = 1o)))
3	1, 2	ax-mp 5	. 2 ⊢ (ℕ∞ ∈ Omni ↔ ∀𝑟 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞)(∃𝑝 ∈ ℕ∞ (𝑟‘𝑝) = ∅ ∨ ∀𝑝 ∈ ℕ∞ (𝑟‘𝑝) = 1o))
4		elmapi 6695	. . . . . 6 ⊢ (𝑟 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) → 𝑟:ℕ∞⟶2o)
5		nninfsel.e	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐸 = (𝑞 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) ↦ (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖 ∈ 𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)))
6	5	nninfself 15216	. . . . . . 7 ⊢ 𝐸:(2o ↑𝑚 ℕ∞)⟶ℕ∞
7	6	ffvelcdmi 5670	. . . . . 6 ⊢ (𝑟 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) → (𝐸‘𝑟) ∈ ℕ∞)
8	4, 7	ffvelcdmd 5672	. . . . 5 ⊢ (𝑟 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) → (𝑟‘(𝐸‘𝑟)) ∈ 2o)
9		df2o3 6454	. . . . 5 ⊢ 2o = {∅, 1o}
10	8, 9	eleqtrdi 2282	. . . 4 ⊢ (𝑟 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) → (𝑟‘(𝐸‘𝑟)) ∈ {∅, 1o})
11		elpri 3630	. . . 4 ⊢ ((𝑟‘(𝐸‘𝑟)) ∈ {∅, 1o} → ((𝑟‘(𝐸‘𝑟)) = ∅ ∨ (𝑟‘(𝐸‘𝑟)) = 1o))
12	10, 11	syl 14	. . 3 ⊢ (𝑟 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) → ((𝑟‘(𝐸‘𝑟)) = ∅ ∨ (𝑟‘(𝐸‘𝑟)) = 1o))
13		fveqeq2 5543	. . . . . . 7 ⊢ (𝑝 = (𝐸‘𝑟) → ((𝑟‘𝑝) = ∅ ↔ (𝑟‘(𝐸‘𝑟)) = ∅))
14	13	rspcev 2856	. . . . . 6 ⊢ (((𝐸‘𝑟) ∈ ℕ∞ ∧ (𝑟‘(𝐸‘𝑟)) = ∅) → ∃𝑝 ∈ ℕ∞ (𝑟‘𝑝) = ∅)
15	14	ex 115	. . . . 5 ⊢ ((𝐸‘𝑟) ∈ ℕ∞ → ((𝑟‘(𝐸‘𝑟)) = ∅ → ∃𝑝 ∈ ℕ∞ (𝑟‘𝑝) = ∅))
16	7, 15	syl 14	. . . 4 ⊢ (𝑟 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) → ((𝑟‘(𝐸‘𝑟)) = ∅ → ∃𝑝 ∈ ℕ∞ (𝑟‘𝑝) = ∅))
17		simpl 109	. . . . . 6 ⊢ ((𝑟 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) ∧ (𝑟‘(𝐸‘𝑟)) = 1o) → 𝑟 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞))
18		simpr 110	. . . . . 6 ⊢ ((𝑟 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) ∧ (𝑟‘(𝐸‘𝑟)) = 1o) → (𝑟‘(𝐸‘𝑟)) = 1o)
19	5, 17, 18	nninfsel 15220	. . . . 5 ⊢ ((𝑟 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) ∧ (𝑟‘(𝐸‘𝑟)) = 1o) → ∀𝑝 ∈ ℕ∞ (𝑟‘𝑝) = 1o)
20	19	ex 115	. . . 4 ⊢ (𝑟 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) → ((𝑟‘(𝐸‘𝑟)) = 1o → ∀𝑝 ∈ ℕ∞ (𝑟‘𝑝) = 1o))
21	16, 20	orim12d 787	. . 3 ⊢ (𝑟 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) → (((𝑟‘(𝐸‘𝑟)) = ∅ ∨ (𝑟‘(𝐸‘𝑟)) = 1o) → (∃𝑝 ∈ ℕ∞ (𝑟‘𝑝) = ∅ ∨ ∀𝑝 ∈ ℕ∞ (𝑟‘𝑝) = 1o)))
22	12, 21	mpd 13	. 2 ⊢ (𝑟 ∈ (2o ↑𝑚 ℕ∞) → (∃𝑝 ∈ ℕ∞ (𝑟‘𝑝) = ∅ ∨ ∀𝑝 ∈ ℕ∞ (𝑟‘𝑝) = 1o))
23	3, 22	mprgbir 2548	1 ⊢ ℕ∞ ∈ Omni

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∨ wo 709   = wceq 1364   ∈ wcel 2160  ∀wral 2468  ∃wrex 2469  Vcvv 2752  ∅c0 3437  ifcif 3549  {cpr 3608   ↦ cmpt 4079  suc csuc 4383  ωcom 4607  ‘cfv 5235  (class class class)co 5895  1_oc1o 6433  2_oc2o 6434   ↑_𝑚 cmap 6673  ℕ_∞xnninf 7147  Omnicomni 7161

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 1458  ax-7 1459  ax-gen 1460  ax-ie1 1504  ax-ie2 1505  ax-8 1515  ax-10 1516  ax-11 1517  ax-i12 1518  ax-bndl 1520  ax-4 1521  ax-17 1537  ax-i9 1541  ax-ial 1545  ax-i5r 1546  ax-13 2162  ax-14 2163  ax-ext 2171  ax-coll 4133  ax-sep 4136  ax-nul 4144  ax-pow 4192  ax-pr 4227  ax-un 4451  ax-setind 4554  ax-iinf 4605

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 1472  df-sb 1774  df-eu 2041  df-mo 2042  df-clab 2176  df-cleq 2182  df-clel 2185  df-nfc 2321  df-ne 2361  df-ral 2473  df-rex 2474  df-reu 2475  df-rab 2477  df-v 2754  df-sbc 2978  df-csb 3073  df-dif 3146  df-un 3148  df-in 3150  df-ss 3157  df-nul 3438  df-if 3550  df-pw 3592  df-sn 3613  df-pr 3614  df-op 3616  df-uni 3825  df-int 3860  df-iun 3903  df-br 4019  df-opab 4080  df-mpt 4081  df-tr 4117  df-id 4311  df-iord 4384  df-on 4386  df-suc 4389  df-iom 4608  df-xp 4650  df-rel 4651  df-cnv 4652  df-co 4653  df-dm 4654  df-rn 4655  df-res 4656  df-ima 4657  df-iota 5196  df-fun 5237  df-fn 5238  df-f 5239  df-f1 5240  df-fo 5241  df-f1o 5242  df-fv 5243  df-ov 5898  df-oprab 5899  df-mpo 5900  df-1o 6440  df-2o 6441  df-map 6675  df-nninf 7148  df-omni 7162

This theorem is referenced by:  nninfomni  15222