Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ackval1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ackval1 49157
Description: The Ackermann function at 1. (Contributed by AV, 4-May-2024.)
Assertion
Ref Expression
ackval1 (Ack‘1) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + 2))

Proof of Theorem ackval1
Dummy variable 𝑖 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1e0p1 12686 . . 3 1 = (0 + 1)
21fveq2i 6843 . 2 (Ack‘1) = (Ack‘(0 + 1))
3 0nn0 12452 . . 3 0 ∈ ℕ0
4 ackvalsuc1mpt 49154 . . 3 (0 ∈ ℕ0 → (Ack‘(0 + 1)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1))‘1)))
53, 4ax-mp 5 . 2 (Ack‘(0 + 1)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1))‘1))
6 peano2nn0 12477 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
7 1nn0 12453 . . . . . . 7 1 ∈ ℕ0
8 ackval0 49156 . . . . . . . 8 (Ack‘0) = (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + 1))
98itcovalpc 49148 . . . . . . 7 (((𝑛 + 1) ∈ ℕ0 ∧ 1 ∈ ℕ0) → ((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1)) = (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (1 · (𝑛 + 1)))))
106, 7, 9sylancl 587 . . . . . 6 (𝑛 ∈ ℕ0 → ((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1)) = (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (1 · (𝑛 + 1)))))
11 nn0cn 12447 . . . . . . . . . 10 ((𝑛 + 1) ∈ ℕ0 → (𝑛 + 1) ∈ ℂ)
126, 11syl 17 . . . . . . . . 9 (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑛 + 1) ∈ ℂ)
1312mullidd 11163 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ ℕ0 → (1 · (𝑛 + 1)) = (𝑛 + 1))
1413oveq2d 7383 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑖 + (1 · (𝑛 + 1))) = (𝑖 + (𝑛 + 1)))
1514mpteq2dv 5179 . . . . . 6 (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (1 · (𝑛 + 1)))) = (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (𝑛 + 1))))
1610, 15eqtrd 2771 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ0 → ((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1)) = (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (𝑛 + 1))))
1716fveq1d 6842 . . . 4 (𝑛 ∈ ℕ0 → (((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1))‘1) = ((𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (𝑛 + 1)))‘1))
18 eqidd 2737 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (𝑛 + 1))) = (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (𝑛 + 1))))
19 oveq1 7374 . . . . . 6 (𝑖 = 1 → (𝑖 + (𝑛 + 1)) = (1 + (𝑛 + 1)))
2019adantl 481 . . . . 5 ((𝑛 ∈ ℕ0𝑖 = 1) → (𝑖 + (𝑛 + 1)) = (1 + (𝑛 + 1)))
217a1i 11 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ0 → 1 ∈ ℕ0)
22 ovexd 7402 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ0 → (1 + (𝑛 + 1)) ∈ V)
2318, 20, 21, 22fvmptd 6955 . . . 4 (𝑛 ∈ ℕ0 → ((𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (𝑛 + 1)))‘1) = (1 + (𝑛 + 1)))
24 1cnd 11139 . . . . . 6 (𝑛 ∈ ℕ0 → 1 ∈ ℂ)
25 nn0cn 12447 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ ℕ0𝑛 ∈ ℂ)
26 peano2cn 11318 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ ℂ → (𝑛 + 1) ∈ ℂ)
2725, 26syl 17 . . . . . 6 (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑛 + 1) ∈ ℂ)
2824, 27addcomd 11348 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ0 → (1 + (𝑛 + 1)) = ((𝑛 + 1) + 1))
2925, 24, 24addassd 11167 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ0 → ((𝑛 + 1) + 1) = (𝑛 + (1 + 1)))
30 1p1e2 12301 . . . . . . 7 (1 + 1) = 2
3130oveq2i 7378 . . . . . 6 (𝑛 + (1 + 1)) = (𝑛 + 2)
3231a1i 11 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑛 + (1 + 1)) = (𝑛 + 2))
3328, 29, 323eqtrd 2775 . . . 4 (𝑛 ∈ ℕ0 → (1 + (𝑛 + 1)) = (𝑛 + 2))
3417, 23, 333eqtrd 2775 . . 3 (𝑛 ∈ ℕ0 → (((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1))‘1) = (𝑛 + 2))
3534mpteq2ia 5180 . 2 (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1))‘1)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + 2))
362, 5, 353eqtri 2763 1 (Ack‘1) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + 2))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   = wceq 1542  wcel 2114  Vcvv 3429  cmpt 5166  cfv 6498  (class class class)co 7367  cc 11036  0cc0 11038  1c1 11039   + caddc 11041   · cmul 11043  2c2 12236  0cn0 12437  IterCompcitco 49133  Ackcack 49134
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2708  ax-rep 5212  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pow 5307  ax-pr 5375  ax-un 7689  ax-inf2 9562  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2539  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2811  df-nfc 2885  df-ne 2933  df-nel 3037  df-ral 3052  df-rex 3062  df-reu 3343  df-rab 3390  df-v 3431  df-sbc 3729  df-csb 3838  df-dif 3892  df-un 3894  df-in 3896  df-ss 3906  df-pss 3909  df-nul 4274  df-if 4467  df-pw 4543  df-sn 4568  df-pr 4570  df-op 4574  df-uni 4851  df-iun 4935  df-br 5086  df-opab 5148  df-mpt 5167  df-tr 5193  df-id 5526  df-eprel 5531  df-po 5539  df-so 5540  df-fr 5584  df-we 5586  df-xp 5637  df-rel 5638  df-cnv 5639  df-co 5640  df-dm 5641  df-rn 5642  df-res 5643  df-ima 5644  df-pred 6265  df-ord 6326  df-on 6327  df-lim 6328  df-suc 6329  df-iota 6454  df-fun 6500  df-fn 6501  df-f 6502  df-f1 6503  df-fo 6504  df-f1o 6505  df-fv 6506  df-riota 7324  df-ov 7370  df-oprab 7371  df-mpo 7372  df-om 7818  df-2nd 7943  df-frecs 8231  df-wrecs 8262  df-recs 8311  df-rdg 8349  df-er 8643  df-en 8894  df-dom 8895  df-sdom 8896  df-pnf 11181  df-mnf 11182  df-xr 11183  df-ltxr 11184  df-le 11185  df-sub 11379  df-neg 11380  df-nn 12175  df-2 12244  df-n0 12438  df-z 12525  df-uz 12789  df-seq 13964  df-itco 49135  df-ack 49136
This theorem is referenced by:  ackval2  49158  ackval1012  49166
  Copyright terms: Public domain W3C validator