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 47833
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 12313 . . 3 2 = (1 + 1)
21fveq2i 6905 . 2 (Ackβ€˜2) = (Ackβ€˜(1 + 1))
3 1nn0 12526 . . 3 1 ∈ β„•0
4 ackvalsuc1mpt 47829 . . 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 12550 . . . . . 6 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (𝑛 + 1) ∈ β„•0)
7 2nn0 12527 . . . . . 6 2 ∈ β„•0
8 ackval1 47832 . . . . . . 7 (Ackβ€˜1) = (𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + 2))
98itcovalpc 47823 . . . . . 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 584 . . . . 5 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ ((IterCompβ€˜(Ackβ€˜1))β€˜(𝑛 + 1)) = (𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1)))))
1110fveq1d 6904 . . . 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 2729 . . . . 5 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1)))) = (𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1)))))
13 oveq1 7433 . . . . . 6 (𝑖 = 1 β†’ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1))) = (1 + (2 Β· (𝑛 + 1))))
1413adantl 480 . . . . 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 7461 . . . . 5 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (1 + (2 Β· (𝑛 + 1))) ∈ V)
1712, 14, 15, 16fvmptd 7017 . . . 4 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ ((𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1))))β€˜1) = (1 + (2 Β· (𝑛 + 1))))
18 nn0cn 12520 . . . . 5 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ 𝑛 ∈ β„‚)
19 1cnd 11247 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ 1 ∈ β„‚)
20 2cnd 12328 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ 2 ∈ β„‚)
21 peano2cn 11424 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (𝑛 + 1) ∈ β„‚)
2220, 21mulcld 11272 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (2 Β· (𝑛 + 1)) ∈ β„‚)
2319, 22addcomd 11454 . . . . . 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 11276 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (2 Β· (𝑛 + 1)) = ((2 Β· 𝑛) + (2 Β· 1)))
2625oveq1d 7441 . . . . . 6 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ ((2 Β· (𝑛 + 1)) + 1) = (((2 Β· 𝑛) + (2 Β· 1)) + 1))
2720, 24mulcld 11272 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (2 Β· 𝑛) ∈ β„‚)
2820, 19mulcld 11272 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (2 Β· 1) ∈ β„‚)
2927, 28, 19addassd 11274 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (((2 Β· 𝑛) + (2 Β· 1)) + 1) = ((2 Β· 𝑛) + ((2 Β· 1) + 1)))
30 2t1e2 12413 . . . . . . . . . . 11 (2 Β· 1) = 2
3130oveq1i 7436 . . . . . . . . . 10 ((2 Β· 1) + 1) = (2 + 1)
32 2p1e3 12392 . . . . . . . . . 10 (2 + 1) = 3
3331, 32eqtri 2756 . . . . . . . . 9 ((2 Β· 1) + 1) = 3
3433a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ ((2 Β· 1) + 1) = 3)
3534oveq2d 7442 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ ((2 Β· 𝑛) + ((2 Β· 1) + 1)) = ((2 Β· 𝑛) + 3))
3629, 35eqtrd 2768 . . . . . 6 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (((2 Β· 𝑛) + (2 Β· 1)) + 1) = ((2 Β· 𝑛) + 3))
3723, 26, 363eqtrd 2772 . . . . 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 2772 . . 3 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (((IterCompβ€˜(Ackβ€˜1))β€˜(𝑛 + 1))β€˜1) = ((2 Β· 𝑛) + 3))
4039mpteq2ia 5255 . 2 (𝑛 ∈ β„•0 ↦ (((IterCompβ€˜(Ackβ€˜1))β€˜(𝑛 + 1))β€˜1)) = (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((2 Β· 𝑛) + 3))
412, 5, 403eqtri 2760 1 (Ackβ€˜2) = (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((2 Β· 𝑛) + 3))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  Vcvv 3473   ↦ cmpt 5235  β€˜cfv 6553  (class class class)co 7426  β„‚cc 11144  1c1 11147   + caddc 11149   Β· cmul 11151  2c2 12305  3c3 12306  β„•0cn0 12510  IterCompcitco 47808  Ackcack 47809
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 2166  ax-ext 2699  ax-rep 5289  ax-sep 5303  ax-nul 5310  ax-pow 5369  ax-pr 5433  ax-un 7746  ax-inf2 9672  ax-cnex 11202  ax-resscn 11203  ax-1cn 11204  ax-icn 11205  ax-addcl 11206  ax-addrcl 11207  ax-mulcl 11208  ax-mulrcl 11209  ax-mulcom 11210  ax-addass 11211  ax-mulass 11212  ax-distr 11213  ax-i2m1 11214  ax-1ne0 11215  ax-1rid 11216  ax-rnegex 11217  ax-rrecex 11218  ax-cnre 11219  ax-pre-lttri 11220  ax-pre-lttrn 11221  ax-pre-ltadd 11222  ax-pre-mulgt0 11223
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 846  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2529  df-eu 2558  df-clab 2706  df-cleq 2720  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3475  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4327  df-if 4533  df-pw 4608  df-sn 4633  df-pr 4635  df-op 4639  df-uni 4913  df-iun 5002  df-br 5153  df-opab 5215  df-mpt 5236  df-tr 5270  df-id 5580  df-eprel 5586  df-po 5594  df-so 5595  df-fr 5637  df-we 5639  df-xp 5688  df-rel 5689  df-cnv 5690  df-co 5691  df-dm 5692  df-rn 5693  df-res 5694  df-ima 5695  df-pred 6310  df-ord 6377  df-on 6378  df-lim 6379  df-suc 6380  df-iota 6505  df-fun 6555  df-fn 6556  df-f 6557  df-f1 6558  df-fo 6559  df-f1o 6560  df-fv 6561  df-riota 7382  df-ov 7429  df-oprab 7430  df-mpo 7431  df-om 7877  df-2nd 8000  df-frecs 8293  df-wrecs 8324  df-recs 8398  df-rdg 8437  df-er 8731  df-en 8971  df-dom 8972  df-sdom 8973  df-pnf 11288  df-mnf 11289  df-xr 11290  df-ltxr 11291  df-le 11292  df-sub 11484  df-neg 11485  df-nn 12251  df-2 12313  df-3 12314  df-n0 12511  df-z 12597  df-uz 12861  df-seq 14007  df-itco 47810  df-ack 47811
This theorem is referenced by:  ackval3  47834  ackval2012  47842
  Copyright terms: Public domain W3C validator