Theorem peano2nnnn 8056

Description: A successor of a positive integer is a positive integer. This is a counterpart to peano2nn 9138 designed for real number axioms which involve to natural numbers (notably, axcaucvg 8103). (Contributed by Jim Kingdon, 14-Jul-2021.) (New usage is discouraged.)

Hypothesis

Ref	Expression
peano1nnnn.n	⊢ 𝑁 = ∩ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)}

Assertion

Ref	Expression
peano2nnnn	⊢ (𝐴 ∈ 𝑁 → (𝐴 + 1) ∈ 𝑁)

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦   𝑦,𝐴

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑥)   𝑁(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem peano2nnnn

Dummy variable 𝑧 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		peano1nnnn.n	. . . . . 6 ⊢ 𝑁 = ∩ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)}
2	1	eleq2i 2296	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑁 ↔ 𝐴 ∈ ∩ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)})
3		elintg 3931	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑁 → (𝐴 ∈ ∩ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} ↔ ∀𝑧 ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)}𝐴 ∈ 𝑧))
4	2, 3	bitrid 192	. . . 4 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑁 → (𝐴 ∈ 𝑁 ↔ ∀𝑧 ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)}𝐴 ∈ 𝑧))
5	4	ibi 176	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑁 → ∀𝑧 ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)}𝐴 ∈ 𝑧)
6		vex 2802	. . . . . . . 8 ⊢ 𝑧 ∈ V
7		eleq2 2293	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (1 ∈ 𝑥 ↔ 1 ∈ 𝑧))
8		eleq2 2293	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → ((𝑦 + 1) ∈ 𝑥 ↔ (𝑦 + 1) ∈ 𝑧))
9	8	raleqbi1dv 2740	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → (∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑦 ∈ 𝑧 (𝑦 + 1) ∈ 𝑧))
10	7, 9	anbi12d 473	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = 𝑧 → ((1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥) ↔ (1 ∈ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑧 (𝑦 + 1) ∈ 𝑧)))
11	6, 10	elab 2947	. . . . . . 7 ⊢ (𝑧 ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} ↔ (1 ∈ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑧 (𝑦 + 1) ∈ 𝑧))
12	11	simprbi 275	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} → ∀𝑦 ∈ 𝑧 (𝑦 + 1) ∈ 𝑧)
13		oveq1 6017	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 = 𝐴 → (𝑦 + 1) = (𝐴 + 1))
14	13	eleq1d 2298	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = 𝐴 → ((𝑦 + 1) ∈ 𝑧 ↔ (𝐴 + 1) ∈ 𝑧))
15	14	rspcva 2905	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑧 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑧 (𝑦 + 1) ∈ 𝑧) → (𝐴 + 1) ∈ 𝑧)
16	12, 15	sylan2 286	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑧 ∧ 𝑧 ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)}) → (𝐴 + 1) ∈ 𝑧)
17	16	expcom 116	. . . 4 ⊢ (𝑧 ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} → (𝐴 ∈ 𝑧 → (𝐴 + 1) ∈ 𝑧))
18	17	ralimia 2591	. . 3 ⊢ (∀𝑧 ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)}𝐴 ∈ 𝑧 → ∀𝑧 ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} (𝐴 + 1) ∈ 𝑧)
19	5, 18	syl 14	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑁 → ∀𝑧 ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} (𝐴 + 1) ∈ 𝑧)
20		df-1 8023	. . . . 5 ⊢ 1 = ⟨1R, 0R⟩
21		1sr 7954	. . . . . 6 ⊢ 1R ∈ R
22		0r 7953	. . . . . 6 ⊢ 0R ∈ R
23		opexg 4315	. . . . . 6 ⊢ ((1R ∈ R ∧ 0R ∈ R) → ⟨1R, 0R⟩ ∈ V)
24	21, 22, 23	mp2an 426	. . . . 5 ⊢ ⟨1R, 0R⟩ ∈ V
25	20, 24	eqeltri 2302	. . . 4 ⊢ 1 ∈ V
26		addvalex 8047	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ 𝑁 ∧ 1 ∈ V) → (𝐴 + 1) ∈ V)
27	25, 26	mpan2 425	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑁 → (𝐴 + 1) ∈ V)
28	1	eleq2i 2296	. . . 4 ⊢ ((𝐴 + 1) ∈ 𝑁 ↔ (𝐴 + 1) ∈ ∩ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)})
29		elintg 3931	. . . 4 ⊢ ((𝐴 + 1) ∈ V → ((𝐴 + 1) ∈ ∩ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} ↔ ∀𝑧 ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} (𝐴 + 1) ∈ 𝑧))
30	28, 29	bitrid 192	. . 3 ⊢ ((𝐴 + 1) ∈ V → ((𝐴 + 1) ∈ 𝑁 ↔ ∀𝑧 ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} (𝐴 + 1) ∈ 𝑧))
31	27, 30	syl 14	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑁 → ((𝐴 + 1) ∈ 𝑁 ↔ ∀𝑧 ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} (𝐴 + 1) ∈ 𝑧))
32	19, 31	mpbird 167	1 ⊢ (𝐴 ∈ 𝑁 → (𝐴 + 1) ∈ 𝑁)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1395   ∈ wcel 2200  {cab 2215  ∀wral 2508  Vcvv 2799  ⟨cop 3669  ∩ cint 3923  (class class class)co 6010  Rcnr 7500  0_Rc0r 7501  1_Rc1r 7502  1c1 8016   + caddc 8018

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 617  ax-in2 618  ax-io 714  ax-5 1493  ax-7 1494  ax-gen 1495  ax-ie1 1539  ax-ie2 1540  ax-8 1550  ax-10 1551  ax-11 1552  ax-i12 1553  ax-bndl 1555  ax-4 1556  ax-17 1572  ax-i9 1576  ax-ial 1580  ax-i5r 1581  ax-13 2202  ax-14 2203  ax-ext 2211  ax-coll 4199  ax-sep 4202  ax-nul 4210  ax-pow 4259  ax-pr 4294  ax-un 4525  ax-setind 4630  ax-iinf 4681

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 840  df-3or 1003  df-3an 1004  df-tru 1398  df-fal 1401  df-nf 1507  df-sb 1809  df-eu 2080  df-mo 2081  df-clab 2216  df-cleq 2222  df-clel 2225  df-nfc 2361  df-ne 2401  df-ral 2513  df-rex 2514  df-reu 2515  df-rab 2517  df-v 2801  df-sbc 3029  df-csb 3125  df-dif 3199  df-un 3201  df-in 3203  df-ss 3210  df-nul 3492  df-pw 3651  df-sn 3672  df-pr 3673  df-op 3675  df-uni 3889  df-int 3924  df-iun 3967  df-br 4084  df-opab 4146  df-mpt 4147  df-tr 4183  df-eprel 4381  df-id 4385  df-po 4388  df-iso 4389  df-iord 4458  df-on 4460  df-suc 4463  df-iom 4684  df-xp 4726  df-rel 4727  df-cnv 4728  df-co 4729  df-dm 4730  df-rn 4731  df-res 4732  df-ima 4733  df-iota 5281  df-fun 5323  df-fn 5324  df-f 5325  df-f1 5326  df-fo 5327  df-f1o 5328  df-fv 5329  df-ov 6013  df-oprab 6014  df-mpo 6015  df-1st 6295  df-2nd 6296  df-recs 6462  df-irdg 6527  df-1o 6573  df-2o 6574  df-oadd 6577  df-omul 6578  df-er 6693  df-ec 6695  df-qs 6699  df-ni 7507  df-pli 7508  df-mi 7509  df-lti 7510  df-plpq 7547  df-mpq 7548  df-enq 7550  df-nqqs 7551  df-plqqs 7552  df-mqqs 7553  df-1nqqs 7554  df-rq 7555  df-ltnqqs 7556  df-enq0 7627  df-nq0 7628  df-0nq0 7629  df-plq0 7630  df-mq0 7631  df-inp 7669  df-i1p 7670  df-iplp 7671  df-enr 7929  df-nr 7930  df-0r 7934  df-1r 7935  df-c 8021  df-1 8023  df-add 8026

This theorem is referenced by:  nnindnn  8096