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Theorem nninfself 13893
Description: Domain and range of the selection function for . (Contributed by Jim Kingdon, 6-Aug-2022.)
Hypothesis
Ref Expression
nninfsel.e 𝐸 = (𝑞 ∈ (2o𝑚) ↦ (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)))
Assertion
Ref Expression
nninfself 𝐸:(2o𝑚)⟶ℕ
Distinct variable groups:   𝑖,𝑘,𝑛   𝑘,𝑞,𝑛
Allowed substitution hints:   𝐸(𝑖,𝑘,𝑛,𝑞)

Proof of Theorem nninfself
Dummy variables 𝑓 𝑗 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 nninfsel.e . 2 𝐸 = (𝑞 ∈ (2o𝑚) ↦ (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)))
2 nninfsellemcl 13891 . . . . 5 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ 𝑛 ∈ ω) → if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) ∈ 2o)
3 eqid 2165 . . . . 5 (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) = (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))
42, 3fmptd 5639 . . . 4 (𝑞 ∈ (2o𝑚) → (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)):ω⟶2o)
5 2onn 6489 . . . . . 6 2o ∈ ω
65a1i 9 . . . . 5 (𝑞 ∈ (2o𝑚) → 2o ∈ ω)
7 omex 4570 . . . . . 6 ω ∈ V
87a1i 9 . . . . 5 (𝑞 ∈ (2o𝑚) → ω ∈ V)
96, 8elmapd 6628 . . . 4 (𝑞 ∈ (2o𝑚) → ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) ∈ (2o𝑚 ω) ↔ (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)):ω⟶2o))
104, 9mpbird 166 . . 3 (𝑞 ∈ (2o𝑚) → (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) ∈ (2o𝑚 ω))
11 nninfsellemsuc 13892 . . . . 5 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ 𝑗 ∈ ω) → if(∀𝑘 ∈ suc suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) ⊆ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))
12 peano2 4572 . . . . . 6 (𝑗 ∈ ω → suc 𝑗 ∈ ω)
13 nninfsellemcl 13891 . . . . . . 7 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ suc 𝑗 ∈ ω) → if(∀𝑘 ∈ suc suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) ∈ 2o)
1412, 13sylan2 284 . . . . . 6 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ 𝑗 ∈ ω) → if(∀𝑘 ∈ suc suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) ∈ 2o)
15 suceq 4380 . . . . . . . . 9 (𝑛 = suc 𝑗 → suc 𝑛 = suc suc 𝑗)
1615raleqdv 2667 . . . . . . . 8 (𝑛 = suc 𝑗 → (∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o ↔ ∀𝑘 ∈ suc suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o))
1716ifbid 3541 . . . . . . 7 (𝑛 = suc 𝑗 → if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) = if(∀𝑘 ∈ suc suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))
1817, 3fvmptg 5562 . . . . . 6 ((suc 𝑗 ∈ ω ∧ if(∀𝑘 ∈ suc suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) ∈ 2o) → ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘suc 𝑗) = if(∀𝑘 ∈ suc suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))
1912, 14, 18syl2an2 584 . . . . 5 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ 𝑗 ∈ ω) → ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘suc 𝑗) = if(∀𝑘 ∈ suc suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))
20 simpr 109 . . . . . 6 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ 𝑗 ∈ ω) → 𝑗 ∈ ω)
21 nninfsellemcl 13891 . . . . . 6 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ 𝑗 ∈ ω) → if(∀𝑘 ∈ suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) ∈ 2o)
22 suceq 4380 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 𝑗 → suc 𝑛 = suc 𝑗)
2322raleqdv 2667 . . . . . . . 8 (𝑛 = 𝑗 → (∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o ↔ ∀𝑘 ∈ suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o))
2423ifbid 3541 . . . . . . 7 (𝑛 = 𝑗 → if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) = if(∀𝑘 ∈ suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))
2524, 3fvmptg 5562 . . . . . 6 ((𝑗 ∈ ω ∧ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) ∈ 2o) → ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘𝑗) = if(∀𝑘 ∈ suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))
2620, 21, 25syl2anc 409 . . . . 5 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ 𝑗 ∈ ω) → ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘𝑗) = if(∀𝑘 ∈ suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))
2711, 19, 263sstr4d 3187 . . . 4 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ 𝑗 ∈ ω) → ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘suc 𝑗) ⊆ ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘𝑗))
2827ralrimiva 2539 . . 3 (𝑞 ∈ (2o𝑚) → ∀𝑗 ∈ ω ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘suc 𝑗) ⊆ ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘𝑗))
29 fveq1 5485 . . . . . 6 (𝑓 = (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) → (𝑓‘suc 𝑗) = ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘suc 𝑗))
30 fveq1 5485 . . . . . 6 (𝑓 = (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) → (𝑓𝑗) = ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘𝑗))
3129, 30sseq12d 3173 . . . . 5 (𝑓 = (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) → ((𝑓‘suc 𝑗) ⊆ (𝑓𝑗) ↔ ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘suc 𝑗) ⊆ ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘𝑗)))
3231ralbidv 2466 . . . 4 (𝑓 = (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) → (∀𝑗 ∈ ω (𝑓‘suc 𝑗) ⊆ (𝑓𝑗) ↔ ∀𝑗 ∈ ω ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘suc 𝑗) ⊆ ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘𝑗)))
33 df-nninf 7085 . . . 4 = {𝑓 ∈ (2o𝑚 ω) ∣ ∀𝑗 ∈ ω (𝑓‘suc 𝑗) ⊆ (𝑓𝑗)}
3432, 33elrab2 2885 . . 3 ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) ∈ ℕ ↔ ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) ∈ (2o𝑚 ω) ∧ ∀𝑗 ∈ ω ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘suc 𝑗) ⊆ ((𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅))‘𝑗)))
3510, 28, 34sylanbrc 414 . 2 (𝑞 ∈ (2o𝑚) → (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) ∈ ℕ)
361, 35fmpti 5637 1 𝐸:(2o𝑚)⟶ℕ
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wa 103   = wceq 1343  wcel 2136  wral 2444  Vcvv 2726  wss 3116  c0 3409  ifcif 3520  cmpt 4043  suc csuc 4343  ωcom 4567  wf 5184  cfv 5188  (class class class)co 5842  1oc1o 6377  2oc2o 6378  𝑚 cmap 6614  xnninf 7084
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 4100  ax-nul 4108  ax-pow 4153  ax-pr 4187  ax-un 4411  ax-setind 4514  ax-iinf 4565
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 825  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 2297  df-ne 2337  df-ral 2449  df-rex 2450  df-rab 2453  df-v 2728  df-sbc 2952  df-dif 3118  df-un 3120  df-in 3122  df-ss 3129  df-nul 3410  df-if 3521  df-pw 3561  df-sn 3582  df-pr 3583  df-op 3585  df-uni 3790  df-int 3825  df-br 3983  df-opab 4044  df-mpt 4045  df-tr 4081  df-id 4271  df-iord 4344  df-on 4346  df-suc 4349  df-iom 4568  df-xp 4610  df-rel 4611  df-cnv 4612  df-co 4613  df-dm 4614  df-rn 4615  df-res 4616  df-ima 4617  df-iota 5153  df-fun 5190  df-fn 5191  df-f 5192  df-fv 5196  df-ov 5845  df-oprab 5846  df-mpo 5847  df-1o 6384  df-2o 6385  df-map 6616  df-nninf 7085
This theorem is referenced by:  nninfsellemeq  13894  nninfsellemeqinf  13896  nninfomnilem  13898
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