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 47321
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 12271 . . 3 2 = (1 + 1)
21fveq2i 6891 . 2 (Ackβ€˜2) = (Ackβ€˜(1 + 1))
3 1nn0 12484 . . 3 1 ∈ β„•0
4 ackvalsuc1mpt 47317 . . 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 12508 . . . . . 6 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (𝑛 + 1) ∈ β„•0)
7 2nn0 12485 . . . . . 6 2 ∈ β„•0
8 ackval1 47320 . . . . . . 7 (Ackβ€˜1) = (𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + 2))
98itcovalpc 47311 . . . . . 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 586 . . . . 5 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ ((IterCompβ€˜(Ackβ€˜1))β€˜(𝑛 + 1)) = (𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1)))))
1110fveq1d 6890 . . . 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 2733 . . . . 5 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1)))) = (𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1)))))
13 oveq1 7412 . . . . . 6 (𝑖 = 1 β†’ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1))) = (1 + (2 Β· (𝑛 + 1))))
1413adantl 482 . . . . 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 7440 . . . . 5 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (1 + (2 Β· (𝑛 + 1))) ∈ V)
1712, 14, 15, 16fvmptd 7002 . . . 4 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ ((𝑖 ∈ β„•0 ↦ (𝑖 + (2 Β· (𝑛 + 1))))β€˜1) = (1 + (2 Β· (𝑛 + 1))))
18 nn0cn 12478 . . . . 5 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ 𝑛 ∈ β„‚)
19 1cnd 11205 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ 1 ∈ β„‚)
20 2cnd 12286 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ 2 ∈ β„‚)
21 peano2cn 11382 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (𝑛 + 1) ∈ β„‚)
2220, 21mulcld 11230 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (2 Β· (𝑛 + 1)) ∈ β„‚)
2319, 22addcomd 11412 . . . . . 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 11234 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (2 Β· (𝑛 + 1)) = ((2 Β· 𝑛) + (2 Β· 1)))
2625oveq1d 7420 . . . . . 6 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ ((2 Β· (𝑛 + 1)) + 1) = (((2 Β· 𝑛) + (2 Β· 1)) + 1))
2720, 24mulcld 11230 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (2 Β· 𝑛) ∈ β„‚)
2820, 19mulcld 11230 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (2 Β· 1) ∈ β„‚)
2927, 28, 19addassd 11232 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (((2 Β· 𝑛) + (2 Β· 1)) + 1) = ((2 Β· 𝑛) + ((2 Β· 1) + 1)))
30 2t1e2 12371 . . . . . . . . . . 11 (2 Β· 1) = 2
3130oveq1i 7415 . . . . . . . . . 10 ((2 Β· 1) + 1) = (2 + 1)
32 2p1e3 12350 . . . . . . . . . 10 (2 + 1) = 3
3331, 32eqtri 2760 . . . . . . . . 9 ((2 Β· 1) + 1) = 3
3433a1i 11 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ ((2 Β· 1) + 1) = 3)
3534oveq2d 7421 . . . . . . 7 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ ((2 Β· 𝑛) + ((2 Β· 1) + 1)) = ((2 Β· 𝑛) + 3))
3629, 35eqtrd 2772 . . . . . 6 (𝑛 ∈ β„‚ β†’ (((2 Β· 𝑛) + (2 Β· 1)) + 1) = ((2 Β· 𝑛) + 3))
3723, 26, 363eqtrd 2776 . . . . 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 2776 . . 3 (𝑛 ∈ β„•0 β†’ (((IterCompβ€˜(Ackβ€˜1))β€˜(𝑛 + 1))β€˜1) = ((2 Β· 𝑛) + 3))
4039mpteq2ia 5250 . 2 (𝑛 ∈ β„•0 ↦ (((IterCompβ€˜(Ackβ€˜1))β€˜(𝑛 + 1))β€˜1)) = (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((2 Β· 𝑛) + 3))
412, 5, 403eqtri 2764 1 (Ackβ€˜2) = (𝑛 ∈ β„•0 ↦ ((2 Β· 𝑛) + 3))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  Vcvv 3474   ↦ cmpt 5230  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  β„‚cc 11104  1c1 11107   + caddc 11109   Β· cmul 11111  2c2 12263  3c3 12264  β„•0cn0 12468  IterCompcitco 47296  Ackcack 47297
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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12209  df-2 12271  df-3 12272  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-seq 13963  df-itco 47298  df-ack 47299
This theorem is referenced by:  ackval3  47322  ackval2012  47330
  Copyright terms: Public domain W3C validator