Theorem resunimafz0 10923

Description: The union of a restriction by an image over an open range of nonnegative integers and a singleton of an ordered pair is a restriction by an image over an interval of nonnegative integers. (Contributed by Mario Carneiro, 8-Apr-2015.) (Revised by AV, 20-Feb-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
resunimafz0.i	⊢ (𝜑 → Fun 𝐼)
resunimafz0.f	⊢ (𝜑 → 𝐹:(0..^(♯‘𝐹))⟶dom 𝐼)
resunimafz0.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (0..^(♯‘𝐹)))

Assertion

Ref	Expression
resunimafz0	⊢ (𝜑 → (𝐼 ↾ (𝐹 “ (0...𝑁))) = ((𝐼 ↾ (𝐹 “ (0..^𝑁))) ∪ {⟨(𝐹‘𝑁), (𝐼‘(𝐹‘𝑁))⟩}))

Proof of Theorem resunimafz0

Step	Hyp	Ref	Expression
1		imaundi 5082	. . . . 5 ⊢ (𝐹 “ ((0..^𝑁) ∪ {𝑁})) = ((𝐹 “ (0..^𝑁)) ∪ (𝐹 “ {𝑁}))
2		resunimafz0.n	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (0..^(♯‘𝐹)))
3		elfzonn0 10262	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ (0..^(♯‘𝐹)) → 𝑁 ∈ ℕ0)
4	2, 3	syl 14	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ0)
5		elnn0uz 9639	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 ↔ 𝑁 ∈ (ℤ≥‘0))
6	4, 5	sylib 122	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘0))
7		fzisfzounsn 10312	. . . . . . 7 ⊢ (𝑁 ∈ (ℤ≥‘0) → (0...𝑁) = ((0..^𝑁) ∪ {𝑁}))
8	6, 7	syl 14	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (0...𝑁) = ((0..^𝑁) ∪ {𝑁}))
9	8	imaeq2d 5009	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝐹 “ (0...𝑁)) = (𝐹 “ ((0..^𝑁) ∪ {𝑁})))
10		resunimafz0.f	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝐹:(0..^(♯‘𝐹))⟶dom 𝐼)
11	10	ffnd 5408	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝐹 Fn (0..^(♯‘𝐹)))
12		fnsnfv 5620	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 Fn (0..^(♯‘𝐹)) ∧ 𝑁 ∈ (0..^(♯‘𝐹))) → {(𝐹‘𝑁)} = (𝐹 “ {𝑁}))
13	11, 2, 12	syl2anc 411	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → {(𝐹‘𝑁)} = (𝐹 “ {𝑁}))
14	13	uneq2d 3317	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ((𝐹 “ (0..^𝑁)) ∪ {(𝐹‘𝑁)}) = ((𝐹 “ (0..^𝑁)) ∪ (𝐹 “ {𝑁})))
15	1, 9, 14	3eqtr4a 2255	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐹 “ (0...𝑁)) = ((𝐹 “ (0..^𝑁)) ∪ {(𝐹‘𝑁)}))
16	15	reseq2d 4946	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐼 ↾ (𝐹 “ (0...𝑁))) = (𝐼 ↾ ((𝐹 “ (0..^𝑁)) ∪ {(𝐹‘𝑁)})))
17		resundi 4959	. . 3 ⊢ (𝐼 ↾ ((𝐹 “ (0..^𝑁)) ∪ {(𝐹‘𝑁)})) = ((𝐼 ↾ (𝐹 “ (0..^𝑁))) ∪ (𝐼 ↾ {(𝐹‘𝑁)}))
18	16, 17	eqtrdi 2245	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐼 ↾ (𝐹 “ (0...𝑁))) = ((𝐼 ↾ (𝐹 “ (0..^𝑁))) ∪ (𝐼 ↾ {(𝐹‘𝑁)})))
19		resunimafz0.i	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → Fun 𝐼)
20		funfn 5288	. . . . 5 ⊢ (Fun 𝐼 ↔ 𝐼 Fn dom 𝐼)
21	19, 20	sylib 122	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐼 Fn dom 𝐼)
22	10, 2	ffvelcdmd 5698	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐹‘𝑁) ∈ dom 𝐼)
23		fnressn 5748	. . . 4 ⊢ ((𝐼 Fn dom 𝐼 ∧ (𝐹‘𝑁) ∈ dom 𝐼) → (𝐼 ↾ {(𝐹‘𝑁)}) = {⟨(𝐹‘𝑁), (𝐼‘(𝐹‘𝑁))⟩})
24	21, 22, 23	syl2anc 411	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐼 ↾ {(𝐹‘𝑁)}) = {⟨(𝐹‘𝑁), (𝐼‘(𝐹‘𝑁))⟩})
25	24	uneq2d 3317	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐼 ↾ (𝐹 “ (0..^𝑁))) ∪ (𝐼 ↾ {(𝐹‘𝑁)})) = ((𝐼 ↾ (𝐹 “ (0..^𝑁))) ∪ {⟨(𝐹‘𝑁), (𝐼‘(𝐹‘𝑁))⟩}))
26	18, 25	eqtrd 2229	1 ⊢ (𝜑 → (𝐼 ↾ (𝐹 “ (0...𝑁))) = ((𝐼 ↾ (𝐹 “ (0..^𝑁))) ∪ {⟨(𝐹‘𝑁), (𝐼‘(𝐹‘𝑁))⟩}))

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1364   ∈ wcel 2167   ∪ cun 3155  {csn 3622  ⟨cop 3625  dom cdm 4663   ↾ cres 4665   “ cima 4666  Fun wfun 5252   Fn wfn 5253  ⟶wf 5254  ‘cfv 5258  (class class class)co 5922  0cc0 7879  ℕ₀cn0 9249  ℤ_≥cuz 9601  ...cfz 10083  ..^cfzo 10217  ♯chash 10867

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 615  ax-in2 616  ax-io 710  ax-5 1461  ax-7 1462  ax-gen 1463  ax-ie1 1507  ax-ie2 1508  ax-8 1518  ax-10 1519  ax-11 1520  ax-i12 1521  ax-bndl 1523  ax-4 1524  ax-17 1540  ax-i9 1544  ax-ial 1548  ax-i5r 1549  ax-13 2169  ax-14 2170  ax-ext 2178  ax-sep 4151  ax-pow 4207  ax-pr 4242  ax-un 4468  ax-setind 4573  ax-cnex 7970  ax-resscn 7971  ax-1cn 7972  ax-1re 7973  ax-icn 7974  ax-addcl 7975  ax-addrcl 7976  ax-mulcl 7977  ax-addcom 7979  ax-addass 7981  ax-distr 7983  ax-i2m1 7984  ax-0lt1 7985  ax-0id 7987  ax-rnegex 7988  ax-cnre 7990  ax-pre-ltirr 7991  ax-pre-ltwlin 7992  ax-pre-lttrn 7993  ax-pre-apti 7994  ax-pre-ltadd 7995

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 981  df-3an 982  df-tru 1367  df-fal 1370  df-nf 1475  df-sb 1777  df-eu 2048  df-mo 2049  df-clab 2183  df-cleq 2189  df-clel 2192  df-nfc 2328  df-ne 2368  df-nel 2463  df-ral 2480  df-rex 2481  df-reu 2482  df-rab 2484  df-v 2765  df-sbc 2990  df-csb 3085  df-dif 3159  df-un 3161  df-in 3163  df-ss 3170  df-pw 3607  df-sn 3628  df-pr 3629  df-op 3631  df-uni 3840  df-int 3875  df-iun 3918  df-br 4034  df-opab 4095  df-mpt 4096  df-id 4328  df-xp 4669  df-rel 4670  df-cnv 4671  df-co 4672  df-dm 4673  df-rn 4674  df-res 4675  df-ima 4676  df-iota 5219  df-fun 5260  df-fn 5261  df-f 5262  df-f1 5263  df-fo 5264  df-f1o 5265  df-fv 5266  df-riota 5877  df-ov 5925  df-oprab 5926  df-mpo 5927  df-1st 6198  df-2nd 6199  df-pnf 8063  df-mnf 8064  df-xr 8065  df-ltxr 8066  df-le 8067  df-sub 8199  df-neg 8200  df-inn 8991  df-n0 9250  df-z 9327  df-uz 9602  df-fz 10084  df-fzo 10218

This theorem is referenced by: (None)