Theorem eldioph3b 38165

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 38157 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 38164	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ (Dioph‘𝑁) → 𝑁 ∈ ℕ0)
2		nnex 11357	. . 3 ⊢ ℕ ∈ V
3		1z 11735	. . . . 5 ⊢ 1 ∈ ℤ
4		nnuz 12005	. . . . . 6 ⊢ ℕ = (ℤ≥‘1)
5	4	uzinf 13059	. . . . 5 ⊢ (1 ∈ ℤ → ¬ ℕ ∈ Fin)
6	3, 5	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ ¬ ℕ ∈ Fin
7		elfznn 12663	. . . . 5 ⊢ (𝑝 ∈ (1...𝑁) → 𝑝 ∈ ℕ)
8	7	ssriv 3831	. . . 4 ⊢ (1...𝑁) ⊆ ℕ
9		eldioph2b 38163	. . . 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 696	. . 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 682	. 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 857	1 ⊢ (𝐴 ∈ (Dioph‘𝑁) ↔ (𝑁 ∈ ℕ0 ∧ ∃𝑝 ∈ (mzPoly‘ℕ)𝐴 = {𝑡 ∣ ∃𝑢 ∈ (ℕ0 ↑𝑚 ℕ)(𝑡 = (𝑢 ↾ (1...𝑁)) ∧ (𝑝‘𝑢) = 0)}))

Syntax hints:  ¬ wn 3   ↔ wb 198   ∧ wa 386   = wceq 1656   ∈ wcel 2164  {cab 2811  ∃wrex 3118  Vcvv 3414   ⊆ wss 3798   ↾ cres 5344  ‘cfv 6123  (class class class)co 6905   ↑_𝑚 cmap 8122  Fincfn 8222  0cc0 10252  1c1 10253  ℕcn 11350  ℕ₀cn0 11618  ℤcz 11704  ...cfz 12619  mzPolycmzp 38122  Diophcdioph 38155

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1894  ax-4 1908  ax-5 2009  ax-6 2075  ax-7 2112  ax-8 2166  ax-9 2173  ax-10 2192  ax-11 2207  ax-12 2220  ax-13 2389  ax-ext 2803  ax-rep 4994  ax-sep 5005  ax-nul 5013  ax-pow 5065  ax-pr 5127  ax-un 7209  ax-inf2 8815  ax-cnex 10308  ax-resscn 10309  ax-1cn 10310  ax-icn 10311  ax-addcl 10312  ax-addrcl 10313  ax-mulcl 10314  ax-mulrcl 10315  ax-mulcom 10316  ax-addass 10317  ax-mulass 10318  ax-distr 10319  ax-i2m1 10320  ax-1ne0 10321  ax-1rid 10322  ax-rnegex 10323  ax-rrecex 10324  ax-cnre 10325  ax-pre-lttri 10326  ax-pre-lttrn 10327  ax-pre-ltadd 10328  ax-pre-mulgt0 10329

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 387  df-or 879  df-3or 1112  df-3an 1113  df-tru 1660  df-ex 1879  df-nf 1883  df-sb 2068  df-mo 2605  df-eu 2640  df-clab 2812  df-cleq 2818  df-clel 2821  df-nfc 2958  df-ne 3000  df-nel 3103  df-ral 3122  df-rex 3123  df-reu 3124  df-rmo 3125  df-rab 3126  df-v 3416  df-sbc 3663  df-csb 3758  df-dif 3801  df-un 3803  df-in 3805  df-ss 3812  df-pss 3814  df-nul 4145  df-if 4307  df-pw 4380  df-sn 4398  df-pr 4400  df-tp 4402  df-op 4404  df-uni 4659  df-int 4698  df-iun 4742  df-br 4874  df-opab 4936  df-mpt 4953  df-tr 4976  df-id 5250  df-eprel 5255  df-po 5263  df-so 5264  df-fr 5301  df-we 5303  df-xp 5348  df-rel 5349  df-cnv 5350  df-co 5351  df-dm 5352  df-rn 5353  df-res 5354  df-ima 5355  df-pred 5920  df-ord 5966  df-on 5967  df-lim 5968  df-suc 5969  df-iota 6086  df-fun 6125  df-fn 6126  df-f 6127  df-f1 6128  df-fo 6129  df-f1o 6130  df-fv 6131  df-riota 6866  df-ov 6908  df-oprab 6909  df-mpt2 6910  df-of 7157  df-om 7327  df-1st 7428  df-2nd 7429  df-wrecs 7672  df-recs 7734  df-rdg 7772  df-1o 7826  df-oadd 7830  df-er 8009  df-map 8124  df-en 8223  df-dom 8224  df-sdom 8225  df-fin 8226  df-card 9078  df-cda 9305  df-pnf 10393  df-mnf 10394  df-xr 10395  df-ltxr 10396  df-le 10397  df-sub 10587  df-neg 10588  df-nn 11351  df-n0 11619  df-z 11705  df-uz 11969  df-fz 12620  df-hash 13411  df-mzpcl 38123  df-mzp 38124  df-dioph 38156

This theorem is referenced by:  eldioph3  38166  eldiophss  38175  diophrex  38176