Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  ackval42 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem ackval42 50139
Description: The Ackermann function at (4,2). (Contributed by AV, 9-May-2024.)
Assertion
Ref Expression
ackval42 ((Ack‘4)‘2) = ((2↑65536) − 3)

Proof of Theorem ackval42
StepHypRef Expression
1 df-4 12447 . . . 4 4 = (3 + 1)
21fveq2i 6919 . . 3 (Ack‘4) = (Ack‘(3 + 1))
3 df-2 12445 . . 3 2 = (1 + 1)
42, 3fveq12i 6922 . 2 ((Ack‘4)‘2) = ((Ack‘(3 + 1))‘(1 + 1))
5 3nn0 12664 . . 3 3 ∈ ℕ0
6 1nn0 12662 . . 3 1 ∈ ℕ0
7 ackvalsucsucval 50131 . . 3 ((3 ∈ ℕ0 ∧ 1 ∈ ℕ0) → ((Ack‘(3 + 1))‘(1 + 1)) = ((Ack‘3)‘((Ack‘(3 + 1))‘1)))
85, 6, 7mp2an 705 . 2 ((Ack‘(3 + 1))‘(1 + 1)) = ((Ack‘3)‘((Ack‘(3 + 1))‘1))
9 3p1e4 12527 . . . . . . 7 (3 + 1) = 4
109fveq2i 6919 . . . . . 6 (Ack‘(3 + 1)) = (Ack‘4)
1110fveq1i 6917 . . . . 5 ((Ack‘(3 + 1))‘1) = ((Ack‘4)‘1)
12 ackval41a 50137 . . . . 5 ((Ack‘4)‘1) = ((2↑16) − 3)
1311, 12eqtri 2786 . . . 4 ((Ack‘(3 + 1))‘1) = ((2↑16) − 3)
1413fveq2i 6919 . . 3 ((Ack‘3)‘((Ack‘(3 + 1))‘1)) = ((Ack‘3)‘((2↑16) − 3))
15 2cn 12458 . . . . 5 2 ∈ ℂ
16 6nn0 12667 . . . . . 6 6 ∈ ℕ0
176, 16deccl 12869 . . . . 5 16 ∈ ℕ0
18 expcl 14262 . . . . 5 ((2 ∈ ℂ ∧ 16 ∈ ℕ0) → (2↑16) ∈ ℂ)
1915, 17, 18mp2an 705 . . . 4 (2↑16) ∈ ℂ
20 3cn 12464 . . . 4 3 ∈ ℂ
21 ackval3 50126 . . . . 5 (Ack‘3) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((2↑(𝑛 + 3)) − 3))
22 oveq1 7458 . . . . . . . 8 (𝑛 = ((2↑16) − 3) → (𝑛 + 3) = (((2↑16) − 3) + 3))
23 npcan 11605 . . . . . . . 8 (((2↑16) ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ) → (((2↑16) − 3) + 3) = (2↑16))
2422, 23sylan9eqr 2820 . . . . . . 7 ((((2↑16) ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ) ∧ 𝑛 = ((2↑16) − 3)) → (𝑛 + 3) = (2↑16))
2524oveq2d 7467 . . . . . 6 ((((2↑16) ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ) ∧ 𝑛 = ((2↑16) − 3)) → (2↑(𝑛 + 3)) = (2↑(2↑16)))
2625oveq1d 7466 . . . . 5 ((((2↑16) ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ) ∧ 𝑛 = ((2↑16) − 3)) → ((2↑(𝑛 + 3)) − 3) = ((2↑(2↑16)) − 3))
27 3re 12463 . . . . . . . . . 10 3 ∈ ℝ
28 4re 12467 . . . . . . . . . 10 4 ∈ ℝ
29 3lt4 12559 . . . . . . . . . 10 3 < 4
3027, 28, 29ltleii 11472 . . . . . . . . 9 3 ≤ 4
31 sq2 14380 . . . . . . . . 9 (2↑2) = 4
3230, 31breqtrri 5138 . . . . . . . 8 3 ≤ (2↑2)
33 2re 12457 . . . . . . . . 9 2 ∈ ℝ
34 1le2 12594 . . . . . . . . 9 1 ≤ 2
3517nn0zi 12761 . . . . . . . . . 10 16 ∈ ℤ
36 1nn 12386 . . . . . . . . . . 11 1 ∈ ℕ
37 2nn0 12663 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℕ0
38 9re 12482 . . . . . . . . . . . 12 9 ∈ ℝ
39 2lt9 12590 . . . . . . . . . . . 12 2 < 9
4033, 38, 39ltleii 11472 . . . . . . . . . . 11 2 ≤ 9
4136, 16, 37, 40declei 12895 . . . . . . . . . 10 2 ≤ 16
42 2z 12768 . . . . . . . . . . 11 2 ∈ ℤ
4342eluz1i 13013 . . . . . . . . . 10 (16 ∈ (ℤ≥‘2) ↔ (16 ∈ ℤ ∧ 2 ≤ 16))
4435, 41, 43mpbir2an 724 . . . . . . . . 9 16 ∈ (ℤ≥‘2)
45 leexp2a 14355 . . . . . . . . 9 ((2 ∈ ℝ ∧ 1 ≤ 2 ∧ 16 ∈ (ℤ≥‘2)) → (2↑2) ≤ (2↑16))
4633, 34, 44, 45mp3an 1491 . . . . . . . 8 (2↑2) ≤ (2↑16)
47 4nn0 12665 . . . . . . . . . . 11 4 ∈ ℕ0
4831, 47eqeltri 2860 . . . . . . . . . 10 (2↑2) ∈ ℕ0
4948nn0rei 12657 . . . . . . . . 9 (2↑2) ∈ ℝ
5037, 17nn0expcli 14271 . . . . . . . . . 10 (2↑16) ∈ ℕ0
5150nn0rei 12657 . . . . . . . . 9 (2↑16) ∈ ℝ
5227, 49, 51letri 11478 . . . . . . . 8 ((3 ≤ (2↑2) ∧ (2↑2) ≤ (2↑16)) → 3 ≤ (2↑16))
5332, 46, 52mp2an 705 . . . . . . 7 3 ≤ (2↑16)
54 nn0sub 12696 . . . . . . . 8 ((3 ∈ ℕ0 ∧ (2↑16) ∈ ℕ0) → (3 ≤ (2↑16) ↔ ((2↑16) − 3) ∈ ℕ0))
555, 50, 54mp2an 705 . . . . . . 7 (3 ≤ (2↑16) ↔ ((2↑16) − 3) ∈ ℕ0)
5653, 55mpbi 233 . . . . . 6 ((2↑16) − 3) ∈ ℕ0
5756a1i 11 . . . . 5 (((2↑16) ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ) → ((2↑16) − 3) ∈ ℕ0)
58 ovexd 7486 . . . . 5 (((2↑16) ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ) → ((2↑(2↑16)) − 3) ∈ V)
5921, 26, 57, 58fvmptd2 7033 . . . 4 (((2↑16) ∈ ℂ ∧ 3 ∈ ℂ) → ((Ack‘3)‘((2↑16) − 3)) = ((2↑(2↑16)) − 3))
6019, 20, 59mp2an 705 . . 3 ((Ack‘3)‘((2↑16) − 3)) = ((2↑(2↑16)) − 3)
61 2exp16 17312 . . . . 5 (2↑16) = 65536
6261oveq2i 7462 . . . 4 (2↑(2↑16)) = (2↑65536)
6362oveq1i 7461 . . 3 ((2↑(2↑16)) − 3) = ((2↑65536) − 3)
6414, 60, 633eqtri 2790 . 2 ((Ack‘3)‘((Ack‘(3 + 1))‘1)) = ((2↑65536) − 3)
654, 8, 643eqtri 2790 1 ((Ack‘4)‘2) = ((2↑65536) − 3)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  Vcvv 3454   class class class wbr 5108  ‘cfv 6566  (class class class)co 7451  ℂcc 11237  ℝcr 11238  1c1 11240   + caddc 11242   ≤ cle 11383   − cmin 11580  2c2 12437  3c3 12438  4c4 12439  5c5 12440  6c6 12441  9c9 12444  ℕ0cn0 12646  ℤcz 12733  cdc 12854  ℤ≥cuz 13005  ↑cexp 14244  Ackcack 50101
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 1945  ax-6 2002  ax-7 2043  ax-8 2149  ax-9 2157  ax-10 2180  ax-11 2197  ax-12 2216  ax-ext 2735  ax-rep 5238  ax-sep 5255  ax-nul 5266  ax-pow 5334  ax-pr 5398  ax-un 7783  ax-inf2 9679  ax-cnex 11295  ax-resscn 11296  ax-1cn 11297  ax-icn 11298  ax-addcl 11299  ax-addrcl 11300  ax-mulcl 11301  ax-mulrcl 11302  ax-mulcom 11303  ax-addass 11304  ax-mulass 11305  ax-distr 11306  ax-i2m1 11307  ax-1ne0 11308  ax-1rid 11309  ax-rnegex 11310  ax-rrecex 11311  ax-cnre 11312  ax-pre-lttri 11313  ax-pre-lttrn 11314  ax-pre-ltadd 11315  ax-pre-mulgt0 11316
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 2102  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2839  df-nfc 2913  df-ne 2960  df-nel 3066  df-ral 3081  df-rex 3091  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3456  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-ss 3901  df-pss 4017  df-dif 4050  df-in 4094  df-un 4154  df-nul 4282  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4841  df-ot 4864  df-uni 4873  df-iun 4958  df-br 5109  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  df-xp 5664  df-rel 5665  df-cnv 5666  df-co 5667  df-dm 5668  df-rn 5669  df-res 5670  df-ima 5671  df-pred 6330  df-ord 6391  df-on 6392  df-lim 6393  df-suc 6394  df-iota 6520  df-fun 6568  df-fn 6569  df-f 6570  df-f1 6571  df-fo 6572  df-f1o 6573  df-fv 6574  df-riota 7408  df-ov 7454  df-oprab 7455  df-mpo 7456  df-om 7912  df-2nd 8036  df-frecs 8337  df-wrecs 8368  df-recs 8417  df-rdg 8456  df-er 8755  df-en 9012  df-dom 9013  df-sdom 9014  df-pnf 11384  df-mnf 11385  df-xr 11386  df-ltxr 11387  df-le 11388  df-sub 11582  df-neg 11583  df-div 12014  df-nn 12376  df-2 12445  df-3 12446  df-4 12447  df-5 12448  df-6 12449  df-7 12450  df-8 12451  df-9 12452  df-n0 12647  df-z 12734  df-dec 12855  df-uz 13006  df-rp 13161  df-seq 14185  df-exp 14245  df-itco 50102  df-ack 50103
This theorem is used by:  ackval42a  50140
  Copyright terms: Public domain W3C validator