Theorem ackval1 49762

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.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		1e0p1 12854	. . 3 ⊢ 1 = (0 + 1)
2	1	fveq2i 6886	. 2 ⊢ (Ack‘1) = (Ack‘(0 + 1))
3		0nn0 12614	. . 3 ⊢ 0 ∈ ℕ0
4		ackvalsuc1mpt 49759	. . 3 ⊢ (0 ∈ ℕ0 → (Ack‘(0 + 1)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1))‘1)))
5	3, 4	ax-mp 5	. 2 ⊢ (Ack‘(0 + 1)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1))‘1))
6		peano2nn0 12639	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑛 + 1) ∈ ℕ0)
7		1nn0 12615	. . . . . . 7 ⊢ 1 ∈ ℕ0
8		ackval0 49761	. . . . . . . 8 ⊢ (Ack‘0) = (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + 1))
9	8	itcovalpc 49753	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑛 + 1) ∈ ℕ0 ∧ 1 ∈ ℕ0) → ((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1)) = (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (1 · (𝑛 + 1)))))
10	6, 7, 9	sylancl 598	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → ((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1)) = (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (1 · (𝑛 + 1)))))
11		nn0cn 12609	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑛 + 1) ∈ ℕ0 → (𝑛 + 1) ∈ ℂ)
12	6, 11	syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑛 + 1) ∈ ℂ)
13	12	mullidd 11320	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (1 · (𝑛 + 1)) = (𝑛 + 1))
14	13	oveq2d 7434	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑖 + (1 · (𝑛 + 1))) = (𝑖 + (𝑛 + 1)))
15	14	mpteq2dv 5199	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (1 · (𝑛 + 1)))) = (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (𝑛 + 1))))
16	10, 15	eqtrd 2796	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → ((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1)) = (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (𝑛 + 1))))
17	16	fveq1d 6885	. . . 4 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1))‘1) = ((𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (𝑛 + 1)))‘1))
18		eqidd 2762	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (𝑛 + 1))) = (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (𝑛 + 1))))
19		oveq1 7425	. . . . . 6 ⊢ (𝑖 = 1 → (𝑖 + (𝑛 + 1)) = (1 + (𝑛 + 1)))
20	19	adantl 487	. . . . 5 ⊢ ((𝑛 ∈ ℕ0 ∧ 𝑖 = 1) → (𝑖 + (𝑛 + 1)) = (1 + (𝑛 + 1)))
21	7	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → 1 ∈ ℕ0)
22		ovexd 7453	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (1 + (𝑛 + 1)) ∈ V)
23	18, 20, 21, 22	fvmptd 6999	. . . 4 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → ((𝑖 ∈ ℕ0 ↦ (𝑖 + (𝑛 + 1)))‘1) = (1 + (𝑛 + 1)))
24		1cnd 11295	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → 1 ∈ ℂ)
25		nn0cn 12609	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → 𝑛 ∈ ℂ)
26		peano2cn 11475	. . . . . . 7 ⊢ (𝑛 ∈ ℂ → (𝑛 + 1) ∈ ℂ)
27	25, 26	syl 18	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑛 + 1) ∈ ℂ)
28	24, 27	addcomd 11505	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (1 + (𝑛 + 1)) = ((𝑛 + 1) + 1))
29	25, 24, 24	addassd 11324	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → ((𝑛 + 1) + 1) = (𝑛 + (1 + 1)))
30		1p1e2 12459	. . . . . . 7 ⊢ (1 + 1) = 2
31	30	oveq2i 7429	. . . . . 6 ⊢ (𝑛 + (1 + 1)) = (𝑛 + 2)
32	31	a1i 11	. . . . 5 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (𝑛 + (1 + 1)) = (𝑛 + 2))
33	28, 29, 32	3eqtrd 2800	. . . 4 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (1 + (𝑛 + 1)) = (𝑛 + 2))
34	17, 23, 33	3eqtrd 2800	. . 3 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 → (((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1))‘1) = (𝑛 + 2))
35	34	mpteq2ia 5200	. 2 ⊢ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (((IterComp‘(Ack‘0))‘(𝑛 + 1))‘1)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + 2))
36	2, 5, 35	3eqtri 2788	1 ⊢ (Ack‘1) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + 2))

This proof depends on syntax axioms:   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  Vcvv 3451   ↦ cmpt 5186  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418  ℂcc 11191  0cc0 11193  1c1 11194   + caddc 11196   · cmul 11198  2c2 12390  ℕ₀cn0 12599  IterCompcitco 49738  Ackcack 49739

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-inf2 9635  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-om 7876  df-2nd 8000  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-er 8710  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-nn 12329  df-2 12398  df-n0 12600  df-z 12687  df-uz 12959  df-seq 14138  df-itco 49740  df-ack 49741

This theorem is used by:  ackval2  49763  ackval1012  49771