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Theorem nninfself 13384
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 13382 . . . . 5 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ 𝑛 ∈ ω) → if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) ∈ 2o)
3 eqid 2140 . . . . 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 5582 . . . 4 (𝑞 ∈ (2o𝑚) → (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)):ω⟶2o)
5 2onn 6425 . . . . . 6 2o ∈ ω
65a1i 9 . . . . 5 (𝑞 ∈ (2o𝑚) → 2o ∈ ω)
7 omex 4515 . . . . . 6 ω ∈ V
87a1i 9 . . . . 5 (𝑞 ∈ (2o𝑚) → ω ∈ V)
96, 8elmapd 6564 . . . 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 13383 . . . . 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 4517 . . . . . 6 (𝑗 ∈ ω → suc 𝑗 ∈ ω)
13 nninfsellemcl 13382 . . . . . . 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 4332 . . . . . . . . 9 (𝑛 = suc 𝑗 → suc 𝑛 = suc suc 𝑗)
1615raleqdv 2635 . . . . . . . 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 3498 . . . . . . 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 5505 . . . . . 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 13382 . . . . . 6 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ 𝑗 ∈ ω) → if(∀𝑘 ∈ suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) ∈ 2o)
22 suceq 4332 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 𝑗 → suc 𝑛 = suc 𝑗)
2322raleqdv 2635 . . . . . . . 8 (𝑛 = 𝑗 → (∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o ↔ ∀𝑘 ∈ suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o))
2423ifbid 3498 . . . . . . 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 5505 . . . . . 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 3147 . . . 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 2508 . . 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 5428 . . . . . 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 5428 . . . . . 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 3133 . . . . 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 2438 . . . 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 7015 . . . 4 = {𝑓 ∈ (2o𝑚 ω) ∣ ∀𝑗 ∈ ω (𝑓‘suc 𝑗) ⊆ (𝑓𝑗)}
3432, 33elrab2 2847 . . 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 5580 1 𝐸:(2o𝑚)⟶ℕ
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wa 103   = wceq 1332  wcel 1481  wral 2417  Vcvv 2689  wss 3076  c0 3368  ifcif 3479  cmpt 3997  suc csuc 4295  ωcom 4512  wf 5127  cfv 5131  (class class class)co 5782  1oc1o 6314  2oc2o 6315  𝑚 cmap 6550  xnninf 7013
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 1424  ax-7 1425  ax-gen 1426  ax-ie1 1470  ax-ie2 1471  ax-8 1483  ax-10 1484  ax-11 1485  ax-i12 1486  ax-bndl 1487  ax-4 1488  ax-13 1492  ax-14 1493  ax-17 1507  ax-i9 1511  ax-ial 1515  ax-i5r 1516  ax-ext 2122  ax-sep 4054  ax-nul 4062  ax-pow 4106  ax-pr 4139  ax-un 4363  ax-setind 4460  ax-iinf 4510
This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 821  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1335  df-fal 1338  df-nf 1438  df-sb 1737  df-eu 2003  df-mo 2004  df-clab 2127  df-cleq 2133  df-clel 2136  df-nfc 2271  df-ne 2310  df-ral 2422  df-rex 2423  df-rab 2426  df-v 2691  df-sbc 2914  df-dif 3078  df-un 3080  df-in 3082  df-ss 3089  df-nul 3369  df-if 3480  df-pw 3517  df-sn 3538  df-pr 3539  df-op 3541  df-uni 3745  df-int 3780  df-br 3938  df-opab 3998  df-mpt 3999  df-tr 4035  df-id 4223  df-iord 4296  df-on 4298  df-suc 4301  df-iom 4513  df-xp 4553  df-rel 4554  df-cnv 4555  df-co 4556  df-dm 4557  df-rn 4558  df-res 4559  df-ima 4560  df-iota 5096  df-fun 5133  df-fn 5134  df-f 5135  df-fv 5139  df-ov 5785  df-oprab 5786  df-mpo 5787  df-1o 6321  df-2o 6322  df-map 6552  df-nninf 7015
This theorem is referenced by:  nninfsellemeq  13385  nninfsellemeqinf  13387  nninfomnilem  13389
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