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Theorem nninfself 14418
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 14416 . . . . 5 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ 𝑛 ∈ ω) → if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) ∈ 2o)
3 eqid 2177 . . . . 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 5666 . . . 4 (𝑞 ∈ (2o𝑚) → (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)):ω⟶2o)
5 2onn 6516 . . . . . 6 2o ∈ ω
65a1i 9 . . . . 5 (𝑞 ∈ (2o𝑚) → 2o ∈ ω)
7 omex 4589 . . . . . 6 ω ∈ V
87a1i 9 . . . . 5 (𝑞 ∈ (2o𝑚) → ω ∈ V)
96, 8elmapd 6656 . . . 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 167 . . 3 (𝑞 ∈ (2o𝑚) → (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) ∈ (2o𝑚 ω))
11 nninfsellemsuc 14417 . . . . 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 4591 . . . . . 6 (𝑗 ∈ ω → suc 𝑗 ∈ ω)
13 nninfsellemcl 14416 . . . . . . 7 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ suc 𝑗 ∈ ω) → if(∀𝑘 ∈ suc suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) ∈ 2o)
1412, 13sylan2 286 . . . . . 6 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ 𝑗 ∈ ω) → if(∀𝑘 ∈ suc suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) ∈ 2o)
15 suceq 4399 . . . . . . . . 9 (𝑛 = suc 𝑗 → suc 𝑛 = suc suc 𝑗)
1615raleqdv 2678 . . . . . . . 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 3555 . . . . . . 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 5588 . . . . . 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 594 . . . . 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 110 . . . . . 6 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ 𝑗 ∈ ω) → 𝑗 ∈ ω)
21 nninfsellemcl 14416 . . . . . 6 ((𝑞 ∈ (2o𝑚) ∧ 𝑗 ∈ ω) → if(∀𝑘 ∈ suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅) ∈ 2o)
22 suceq 4399 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 𝑗 → suc 𝑛 = suc 𝑗)
2322raleqdv 2678 . . . . . . . 8 (𝑛 = 𝑗 → (∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o ↔ ∀𝑘 ∈ suc 𝑗(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o))
2423ifbid 3555 . . . . . . 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 5588 . . . . . 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 411 . . . . 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 3200 . . . 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 2550 . . 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 5510 . . . . . 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 5510 . . . . . 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 3186 . . . . 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 2477 . . . 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 7113 . . . 4 = {𝑓 ∈ (2o𝑚 ω) ∣ ∀𝑗 ∈ ω (𝑓‘suc 𝑗) ⊆ (𝑓𝑗)}
3432, 33elrab2 2896 . . 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 417 . 2 (𝑞 ∈ (2o𝑚) → (𝑛 ∈ ω ↦ if(∀𝑘 ∈ suc 𝑛(𝑞‘(𝑖 ∈ ω ↦ if(𝑖𝑘, 1o, ∅))) = 1o, 1o, ∅)) ∈ ℕ)
361, 35fmpti 5664 1 𝐸:(2o𝑚)⟶ℕ
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  wa 104   = wceq 1353  wcel 2148  wral 2455  Vcvv 2737  wss 3129  c0 3422  ifcif 3534  cmpt 4061  suc csuc 4362  ωcom 4586  wf 5208  cfv 5212  (class class class)co 5869  1oc1o 6404  2oc2o 6405  𝑚 cmap 6642  xnninf 7112
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 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-sep 4118  ax-nul 4126  ax-pow 4171  ax-pr 4206  ax-un 4430  ax-setind 4533  ax-iinf 4584
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-ral 2460  df-rex 2461  df-rab 2464  df-v 2739  df-sbc 2963  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-nul 3423  df-if 3535  df-pw 3576  df-sn 3597  df-pr 3598  df-op 3600  df-uni 3808  df-int 3843  df-br 4001  df-opab 4062  df-mpt 4063  df-tr 4099  df-id 4290  df-iord 4363  df-on 4365  df-suc 4368  df-iom 4587  df-xp 4629  df-rel 4630  df-cnv 4631  df-co 4632  df-dm 4633  df-rn 4634  df-res 4635  df-ima 4636  df-iota 5174  df-fun 5214  df-fn 5215  df-f 5216  df-fv 5220  df-ov 5872  df-oprab 5873  df-mpo 5874  df-1o 6411  df-2o 6412  df-map 6644  df-nninf 7113
This theorem is referenced by:  nninfsellemeq  14419  nninfsellemeqinf  14421  nninfomnilem  14423
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