Theorem peano5nnnn 8112

Description: Peano's inductive postulate. This is a counterpart to peano5nni 9146 designed for real number axioms which involve natural numbers (notably, axcaucvg 8120). (Contributed by Jim Kingdon, 14-Jul-2021.) (New usage is discouraged.)

Hypothesis

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

Assertion

Ref	Expression
peano5nnnn	⊢ ((1 ∈ 𝐴 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 + 1) ∈ 𝐴) → 𝑁 ⊆ 𝐴)

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑧,𝐴,𝑦

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

Proof of Theorem peano5nnnn

Step	Hyp	Ref	Expression
1		oveq1 6025	. . . 4 ⊢ (𝑦 = 𝑧 → (𝑦 + 1) = (𝑧 + 1))
2	1	eleq1d 2300	. . 3 ⊢ (𝑦 = 𝑧 → ((𝑦 + 1) ∈ 𝐴 ↔ (𝑧 + 1) ∈ 𝐴))
3	2	cbvralv 2767	. 2 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦 + 1) ∈ 𝐴 ↔ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 + 1) ∈ 𝐴)
4		ax1re 8082	. . . . 5 ⊢ 1 ∈ ℝ
5		elin 3390	. . . . . 6 ⊢ (1 ∈ (𝐴 ∩ ℝ) ↔ (1 ∈ 𝐴 ∧ 1 ∈ ℝ))
6	5	biimpri 133	. . . . 5 ⊢ ((1 ∈ 𝐴 ∧ 1 ∈ ℝ) → 1 ∈ (𝐴 ∩ ℝ))
7	4, 6	mpan2 425	. . . 4 ⊢ (1 ∈ 𝐴 → 1 ∈ (𝐴 ∩ ℝ))
8		inss1 3427	. . . . . 6 ⊢ (𝐴 ∩ ℝ) ⊆ 𝐴
9		ssralv 3291	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∩ ℝ) ⊆ 𝐴 → (∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦 + 1) ∈ 𝐴 → ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∩ ℝ)(𝑦 + 1) ∈ 𝐴))
10	8, 9	ax-mp 5	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦 + 1) ∈ 𝐴 → ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∩ ℝ)(𝑦 + 1) ∈ 𝐴)
11		inss2 3428	. . . . . . . 8 ⊢ (𝐴 ∩ ℝ) ⊆ ℝ
12	11	sseli 3223	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ (𝐴 ∩ ℝ) → 𝑦 ∈ ℝ)
13		axaddrcl 8085	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑦 ∈ ℝ ∧ 1 ∈ ℝ) → (𝑦 + 1) ∈ ℝ)
14	4, 13	mpan2 425	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ ℝ → (𝑦 + 1) ∈ ℝ)
15		elin 3390	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑦 + 1) ∈ (𝐴 ∩ ℝ) ↔ ((𝑦 + 1) ∈ 𝐴 ∧ (𝑦 + 1) ∈ ℝ))
16	15	simplbi2com 1489	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑦 + 1) ∈ ℝ → ((𝑦 + 1) ∈ 𝐴 → (𝑦 + 1) ∈ (𝐴 ∩ ℝ)))
17	12, 14, 16	3syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ (𝐴 ∩ ℝ) → ((𝑦 + 1) ∈ 𝐴 → (𝑦 + 1) ∈ (𝐴 ∩ ℝ)))
18	17	ralimia 2593	. . . . 5 ⊢ (∀𝑦 ∈ (𝐴 ∩ ℝ)(𝑦 + 1) ∈ 𝐴 → ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∩ ℝ)(𝑦 + 1) ∈ (𝐴 ∩ ℝ))
19	10, 18	syl 14	. . . 4 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦 + 1) ∈ 𝐴 → ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∩ ℝ)(𝑦 + 1) ∈ (𝐴 ∩ ℝ))
20		axcnex 8079	. . . . . . 7 ⊢ ℂ ∈ V
21		axresscn 8080	. . . . . . 7 ⊢ ℝ ⊆ ℂ
22	20, 21	ssexi 4227	. . . . . 6 ⊢ ℝ ∈ V
23	22	inex2 4224	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∩ ℝ) ∈ V
24		eleq2 2295	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = (𝐴 ∩ ℝ) → (1 ∈ 𝑥 ↔ 1 ∈ (𝐴 ∩ ℝ)))
25		eleq2 2295	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑥 = (𝐴 ∩ ℝ) → ((𝑦 + 1) ∈ 𝑥 ↔ (𝑦 + 1) ∈ (𝐴 ∩ ℝ)))
26	25	raleqbi1dv 2742	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 = (𝐴 ∩ ℝ) → (∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∩ ℝ)(𝑦 + 1) ∈ (𝐴 ∩ ℝ)))
27	24, 26	anbi12d 473	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = (𝐴 ∩ ℝ) → ((1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥) ↔ (1 ∈ (𝐴 ∩ ℝ) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∩ ℝ)(𝑦 + 1) ∈ (𝐴 ∩ ℝ))))
28	27	elabg 2952	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∩ ℝ) ∈ V → ((𝐴 ∩ ℝ) ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} ↔ (1 ∈ (𝐴 ∩ ℝ) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∩ ℝ)(𝑦 + 1) ∈ (𝐴 ∩ ℝ))))
29		nntopi.n	. . . . . . 7 ⊢ 𝑁 = ∩ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)}
30		intss1 3943	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐴 ∩ ℝ) ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} → ∩ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} ⊆ (𝐴 ∩ ℝ))
31	29, 30	eqsstrid 3273	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∩ ℝ) ∈ {𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} → 𝑁 ⊆ (𝐴 ∩ ℝ))
32	28, 31	biimtrrdi 164	. . . . 5 ⊢ ((𝐴 ∩ ℝ) ∈ V → ((1 ∈ (𝐴 ∩ ℝ) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∩ ℝ)(𝑦 + 1) ∈ (𝐴 ∩ ℝ)) → 𝑁 ⊆ (𝐴 ∩ ℝ)))
33	23, 32	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ ((1 ∈ (𝐴 ∩ ℝ) ∧ ∀𝑦 ∈ (𝐴 ∩ ℝ)(𝑦 + 1) ∈ (𝐴 ∩ ℝ)) → 𝑁 ⊆ (𝐴 ∩ ℝ))
34	7, 19, 33	syl2an 289	. . 3 ⊢ ((1 ∈ 𝐴 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦 + 1) ∈ 𝐴) → 𝑁 ⊆ (𝐴 ∩ ℝ))
35	34, 8	sstrdi 3239	. 2 ⊢ ((1 ∈ 𝐴 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝐴 (𝑦 + 1) ∈ 𝐴) → 𝑁 ⊆ 𝐴)
36	3, 35	sylan2br 288	1 ⊢ ((1 ∈ 𝐴 ∧ ∀𝑧 ∈ 𝐴 (𝑧 + 1) ∈ 𝐴) → 𝑁 ⊆ 𝐴)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1397   ∈ wcel 2202  {cab 2217  ∀wral 2510  Vcvv 2802   ∩ cin 3199   ⊆ wss 3200  ∩ cint 3928  (class class class)co 6018  ℂcc 8030  ℝcr 8031  1c1 8033   + caddc 8035

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 619  ax-in2 620  ax-io 716  ax-5 1495  ax-7 1496  ax-gen 1497  ax-ie1 1541  ax-ie2 1542  ax-8 1552  ax-10 1553  ax-11 1554  ax-i12 1555  ax-bndl 1557  ax-4 1558  ax-17 1574  ax-i9 1578  ax-ial 1582  ax-i5r 1583  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-coll 4204  ax-sep 4207  ax-nul 4215  ax-pow 4264  ax-pr 4299  ax-un 4530  ax-setind 4635  ax-iinf 4686

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 842  df-3or 1005  df-3an 1006  df-tru 1400  df-fal 1403  df-nf 1509  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2363  df-ne 2403  df-ral 2515  df-rex 2516  df-reu 2517  df-rab 2519  df-v 2804  df-sbc 3032  df-csb 3128  df-dif 3202  df-un 3204  df-in 3206  df-ss 3213  df-nul 3495  df-pw 3654  df-sn 3675  df-pr 3676  df-op 3678  df-uni 3894  df-int 3929  df-iun 3972  df-br 4089  df-opab 4151  df-mpt 4152  df-tr 4188  df-eprel 4386  df-id 4390  df-po 4393  df-iso 4394  df-iord 4463  df-on 4465  df-suc 4468  df-iom 4689  df-xp 4731  df-rel 4732  df-cnv 4733  df-co 4734  df-dm 4735  df-rn 4736  df-res 4737  df-ima 4738  df-iota 5286  df-fun 5328  df-fn 5329  df-f 5330  df-f1 5331  df-fo 5332  df-f1o 5333  df-fv 5334  df-ov 6021  df-oprab 6022  df-mpo 6023  df-1st 6303  df-2nd 6304  df-recs 6471  df-irdg 6536  df-1o 6582  df-2o 6583  df-oadd 6586  df-omul 6587  df-er 6702  df-ec 6704  df-qs 6708  df-ni 7524  df-pli 7525  df-mi 7526  df-lti 7527  df-plpq 7564  df-mpq 7565  df-enq 7567  df-nqqs 7568  df-plqqs 7569  df-mqqs 7570  df-1nqqs 7571  df-rq 7572  df-ltnqqs 7573  df-enq0 7644  df-nq0 7645  df-0nq0 7646  df-plq0 7647  df-mq0 7648  df-inp 7686  df-i1p 7687  df-iplp 7688  df-enr 7946  df-nr 7947  df-plr 7948  df-0r 7951  df-1r 7952  df-c 8038  df-1 8040  df-r 8042  df-add 8043

This theorem is referenced by:  nnindnn  8113