Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ackval2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ackval2 47625
Description: The Ackermann function at 2. (Contributed by AV, 4-May-2024.)
Assertion
Ref Expression
ackval2 (Ackβ€˜2) = (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((2 Β· 𝑛) + 3))

Proof of Theorem ackval2
Dummy variable 𝑖 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 df-2 12276 . . 3 2 = (1 + 1)
21fveq2i 6887 . 2 (Ackβ€˜2) = (Ackβ€˜(1 + 1))
3 1nn0 12489 . . 3 1 ∈ β„•0
4 ackvalsuc1mpt 47621 . . 3 (1 ∈ β„•0 β†’ (Ackβ€˜(1 + 1)) = (𝑛 ∈ β„•0 ↦ (((IterCompβ€˜(Ackβ€˜1))β€˜(𝑛 + 1))β€˜1)))
53, 4ax-mp 5 . 2 (Ackβ€˜(1 + 1)) = (𝑛 ∈ β„•0 ↦ (((IterCompβ€˜(Ackβ€˜1))β€˜(𝑛 + 1))β€˜1))
6 peano2nn0 12513 . . . . . 6 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (𝑛 + 1) ∈ β„•0)
7 2nn0 12490 . . . . . 6 2 ∈ β„•0
8 ackval1 47624 . . . . . . 7 (Ackβ€˜1) = (𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + 2))
98itcovalpc 47615 . . . . . 6 (((𝑛 + 1) ∈ β„•0 ∧ 2 ∈ β„•0) β†’ ((IterCompβ€˜(Ackβ€˜1))β€˜(𝑛 + 1)) = (𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1)))))
106, 7, 9sylancl 585 . . . . 5 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ ((IterCompβ€˜(Ackβ€˜1))β€˜(𝑛 + 1)) = (𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1)))))
1110fveq1d 6886 . . . 4 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (((IterCompβ€˜(Ackβ€˜1))β€˜(𝑛 + 1))β€˜1) = ((𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1))))β€˜1))
12 eqidd 2727 . . . . 5 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1)))) = (𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1)))))
13 oveq1 7411 . . . . . 6 (𝑖 = 1 β†’ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1))) = (1 + (2 Β· (𝑛 + 1))))
1413adantl 481 . . . . 5 ((𝑛 ∈ β„•0 ∧ 𝑖 = 1) β†’ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1))) = (1 + (2 Β· (𝑛 + 1))))
153a1i 11 . . . . 5 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ 1 ∈ β„•0)
16 ovexd 7439 . . . . 5 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (1 + (2 Β· (𝑛 + 1))) ∈ V)
1712, 14, 15, 16fvmptd 6998 . . . 4 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ ((𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1))))β€˜1) = (1 + (2 Β· (𝑛 + 1))))
18 nn0cn 12483 . . . . 5 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ 𝑛 ∈ β„‚)
19 1cnd 11210 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ 1 ∈ β„‚)
20 2cnd 12291 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ 2 ∈ β„‚)
21 peano2cn 11387 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (𝑛 + 1) ∈ β„‚)
2220, 21mulcld 11235 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (2 Β· (𝑛 + 1)) ∈ β„‚)
2319, 22addcomd 11417 . . . . . 6 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (1 + (2 Β· (𝑛 + 1))) = ((2 Β· (𝑛 + 1)) + 1))
24 id 22 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ 𝑛 ∈ β„‚)
2520, 24, 19adddid 11239 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (2 Β· (𝑛 + 1)) = ((2 Β· 𝑛) + (2 Β· 1)))
2625oveq1d 7419 . . . . . 6 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ ((2 Β· (𝑛 + 1)) + 1) = (((2 Β· 𝑛) + (2 Β· 1)) + 1))
2720, 24mulcld 11235 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (2 Β· 𝑛) ∈ β„‚)
2820, 19mulcld 11235 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (2 Β· 1) ∈ β„‚)
2927, 28, 19addassd 11237 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (((2 Β· 𝑛) + (2 Β· 1)) + 1) = ((2 Β· 𝑛) + ((2 Β· 1) + 1)))
30 2t1e2 12376 . . . . . . . . . . 11 (2 Β· 1) = 2
3130oveq1i 7414 . . . . . . . . . 10 ((2 Β· 1) + 1) = (2 + 1)
32 2p1e3 12355 . . . . . . . . . 10 (2 + 1) = 3
3331, 32eqtri 2754 . . . . . . . . 9 ((2 Β· 1) + 1) = 3
3433a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ ((2 Β· 1) + 1) = 3)
3534oveq2d 7420 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ ((2 Β· 𝑛) + ((2 Β· 1) + 1)) = ((2 Β· 𝑛) + 3))
3629, 35eqtrd 2766 . . . . . 6 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (((2 Β· 𝑛) + (2 Β· 1)) + 1) = ((2 Β· 𝑛) + 3))
3723, 26, 363eqtrd 2770 . . . . 5 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (1 + (2 Β· (𝑛 + 1))) = ((2 Β· 𝑛) + 3))
3818, 37syl 17 . . . 4 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (1 + (2 Β· (𝑛 + 1))) = ((2 Β· 𝑛) + 3))
3911, 17, 383eqtrd 2770 . . 3 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (((IterCompβ€˜(Ackβ€˜1))β€˜(𝑛 + 1))β€˜1) = ((2 Β· 𝑛) + 3))
4039mpteq2ia 5244 . 2 (𝑛 ∈ β„•0 ↦ (((IterCompβ€˜(Ackβ€˜1))β€˜(𝑛 + 1))β€˜1)) = (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((2 Β· 𝑛) + 3))
412, 5, 403eqtri 2758 1 (Ackβ€˜2) = (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((2 Β· 𝑛) + 3))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  Vcvv 3468   ↦ cmpt 5224  β€˜cfv 6536  (class class class)co 7404  β„‚cc 11107  1c1 11110   + caddc 11112   Β· cmul 11114  2c2 12268  3c3 12269  β„•0cn0 12473  IterCompcitco 47600  Ackcack 47601
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2697  ax-rep 5278  ax-sep 5292  ax-nul 5299  ax-pow 5356  ax-pr 5420  ax-un 7721  ax-inf2 9635  ax-cnex 11165  ax-resscn 11166  ax-1cn 11167  ax-icn 11168  ax-addcl 11169  ax-addrcl 11170  ax-mulcl 11171  ax-mulrcl 11172  ax-mulcom 11173  ax-addass 11174  ax-mulass 11175  ax-distr 11176  ax-i2m1 11177  ax-1ne0 11178  ax-1rid 11179  ax-rnegex 11180  ax-rrecex 11181  ax-cnre 11182  ax-pre-lttri 11183  ax-pre-lttrn 11184  ax-pre-ltadd 11185  ax-pre-mulgt0 11186
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2528  df-eu 2557  df-clab 2704  df-cleq 2718  df-clel 2804  df-nfc 2879  df-ne 2935  df-nel 3041  df-ral 3056  df-rex 3065  df-reu 3371  df-rab 3427  df-v 3470  df-sbc 3773  df-csb 3889  df-dif 3946  df-un 3948  df-in 3950  df-ss 3960  df-pss 3962  df-nul 4318  df-if 4524  df-pw 4599  df-sn 4624  df-pr 4626  df-op 4630  df-uni 4903  df-iun 4992  df-br 5142  df-opab 5204  df-mpt 5225  df-tr 5259  df-id 5567  df-eprel 5573  df-po 5581  df-so 5582  df-fr 5624  df-we 5626  df-xp 5675  df-rel 5676  df-cnv 5677  df-co 5678  df-dm 5679  df-rn 5680  df-res 5681  df-ima 5682  df-pred 6293  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6488  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7360  df-ov 7407  df-oprab 7408  df-mpo 7409  df-om 7852  df-2nd 7972  df-frecs 8264  df-wrecs 8295  df-recs 8369  df-rdg 8408  df-er 8702  df-en 8939  df-dom 8940  df-sdom 8941  df-pnf 11251  df-mnf 11252  df-xr 11253  df-ltxr 11254  df-le 11255  df-sub 11447  df-neg 11448  df-nn 12214  df-2 12276  df-3 12277  df-n0 12474  df-z 12560  df-uz 12824  df-seq 13970  df-itco 47602  df-ack 47603
This theorem is referenced by:  ackval3  47626  ackval2012  47634
  Copyright terms: Public domain W3C validator