Theorem eldioph3b 43967

Description: Define Diophantine sets in terms of polynomials with variables indexed by ℕ. This avoids a quantifier over the number of witness variables and will be easier to use than eldiophb 43959 in most cases. (Contributed by Stefan O'Rear, 10-Oct-2014.)

Assertion

Ref	Expression
eldioph3b	⊢ (𝐴 ∈ (Dioph‘𝑁) ↔ (𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ∃𝑝 ∈ (mzPoly‘ℕ)𝐴 = {𝑡 ∣ ∃𝑢 ∈ (ℕ0 ↑m ℕ)(𝑡 = (𝑢 ↾ (1...𝑁)) ∧ (𝑝‘𝑢) = 0)}))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑝,𝑡,𝑢   𝑁,𝑝,𝑡,𝑢

Proof of Theorem eldioph3b

Step	Hyp	Ref	Expression
1		eldiophelnn0 43966	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (Dioph‘𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ0)
2		nnex 12365	. . 3 ⊢ ℕ ∈ V
3		1z 12750	. . . . 5 ⊢ 1 ∈ ℤ
4		nnuz 13028	. . . . . 6 ⊢ ℕ = (ℤ≥‘1)
5	4	uzinf 14132	. . . . 5 ⊢ (1 ∈ ℤ → ¬ ℕ ∈ Fin)
6	3, 5	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ ¬ ℕ ∈ Fin
7		elfznn 13711	. . . . 5 ⊢ (𝑝 ∈ (1...𝑁) → 𝑝 ∈ ℕ)
8	7	ssriv 3917	. . . 4 ⊢ (1...𝑁) ⊆ ℕ
9		eldioph2b 43965	. . . 4 ⊢ (((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ℕ ∈ V) ∧ (¬ ℕ ∈ Fin ∧ (1...𝑁) ⊆ ℕ)) → (𝐴 ∈ (Dioph‘𝑁) ↔ ∃𝑝 ∈ (mzPoly‘ℕ)𝐴 = {𝑡 ∣ ∃𝑢 ∈ (ℕ0 ↑m ℕ)(𝑡 = (𝑢 ↾ (1...𝑁)) ∧ (𝑝‘𝑢) = 0)}))
10	6, 8, 9	mpanr12 718	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ℕ ∈ V) → (𝐴 ∈ (Dioph‘𝑁) ↔ ∃𝑝 ∈ (mzPoly‘ℕ)𝐴 = {𝑡 ∣ ∃𝑢 ∈ (ℕ0 ↑m ℕ)(𝑡 = (𝑢 ↾ (1...𝑁)) ∧ (𝑝‘𝑢) = 0)}))
11	2, 10	mpan2 704	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝐴 ∈ (Dioph‘𝑁) ↔ ∃𝑝 ∈ (mzPoly‘ℕ)𝐴 = {𝑡 ∣ ∃𝑢 ∈ (ℕ0 ↑m ℕ)(𝑡 = (𝑢 ↾ (1...𝑁)) ∧ (𝑝‘𝑢) = 0)}))
12	1, 11	biadanii 834	1 ⊢ (𝐴 ∈ (Dioph‘𝑁) ↔ (𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ∃𝑝 ∈ (mzPoly‘ℕ)𝐴 = {𝑡 ∣ ∃𝑢 ∈ (ℕ0 ↑m ℕ)(𝑡 = (𝑢 ↾ (1...𝑁)) ∧ (𝑝‘𝑢) = 0)}))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2147  {cab 2741  ∃wrex 3090  Vcvv 3454   ⊆ wss 3900   ↾ cres 5657  ‘cfv 6555  (class class class)co 7440   ↑_m cmap 8872  Fincfn 8998  0cc0 11224  1c1 11225  ℕcn 12359  ℕ₀cn0 12630  ℤcz 12717  ...cfz 13663  mzPolycmzp 43924  Diophcdioph 43957

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 5235  ax-sep 5252  ax-nul 5263  ax-pow 5331  ax-pr 5395  ax-un 7772  ax-inf2 9666  ax-cnex 11280  ax-resscn 11281  ax-1cn 11282  ax-icn 11283  ax-addcl 11284  ax-addrcl 11285  ax-mulcl 11286  ax-mulrcl 11287  ax-mulcom 11288  ax-addass 11289  ax-mulass 11290  ax-distr 11291  ax-i2m1 11292  ax-1ne0 11293  ax-1rid 11294  ax-rnegex 11295  ax-rrecex 11296  ax-cnre 11297  ax-pre-lttri 11298  ax-pre-lttrn 11299  ax-pre-ltadd 11300  ax-pre-mulgt0 11301

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-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 4839  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5107  df-opab 5171  df-mpt 5190  df-tr 5216  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6319  df-ord 6380  df-on 6381  df-lim 6382  df-suc 6383  df-iota 6509  df-fun 6557  df-fn 6558  df-f 6559  df-f1 6560  df-fo 6561  df-f1o 6562  df-fv 6563  df-riota 7397  df-ov 7443  df-oprab 7444  df-mpo 7445  df-of 7714  df-om 7899  df-1st 8022  df-2nd 8023  df-frecs 8324  df-wrecs 8355  df-recs 8404  df-rdg 8443  df-1o 8501  df-oadd 8505  df-er 8742  df-map 8874  df-en 8999  df-dom 9000  df-sdom 9001  df-fin 9002  df-dju 10006  df-card 10044  df-pnf 11369  df-mnf 11370  df-xr 11371  df-ltxr 11372  df-le 11373  df-sub 11567  df-neg 11568  df-nn 12360  df-n0 12631  df-z 12718  df-uz 12990  df-fz 13664  df-hash 14499  df-mzpcl 43925  df-mzp 43926  df-dioph 43958

This theorem is used by:  eldioph3  43968  eldiophss  43976  diophrex  43977