Users' Mathboxes Mathbox for Jeff Madsen < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  fdc1 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem fdc1 38660
Description: Variant of fdc 38659 with no specified base value. (Contributed by Jeff Madsen, 18-Jun-2010.)
Hypotheses
Ref Expression
fdc1.1 𝐴 ∈ V
fdc1.2 𝑀 ∈ ℤ
fdc1.3 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
fdc1.4 𝑁 = (𝑀 + 1)
fdc1.5 (𝑎 = (𝑓‘𝑀) → (𝜁 ↔ 𝜎))
fdc1.6 (𝑎 = (𝑓‘(𝑘 − 1)) → (𝜑 ↔ 𝜓))
fdc1.7 (𝑏 = (𝑓‘𝑘) → (𝜓 ↔ 𝜒))
fdc1.8 (𝑎 = (𝑓‘𝑛) → (𝜃 ↔ 𝜏))
fdc1.9 (𝜂 → ∃𝑎 ∈ 𝐴 𝜁)
fdc1.10 (𝜂 → 𝑅 Fr 𝐴)
fdc1.11 ((𝜂 ∧ 𝑎 ∈ 𝐴) → (𝜃 ∨ ∃𝑏 ∈ 𝐴 𝜑))
fdc1.12 (((𝜂 ∧ 𝜑) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴)) → 𝑏𝑅𝑎)
Assertion
Ref Expression
fdc1 (𝜂 → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∃𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎 ∧ 𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒))
Distinct variable groups:   𝐴,𝑎,𝑏,𝑓,𝑛   𝑅,𝑎,𝑏   𝑀,𝑎,𝑏,𝑓,𝑘,𝑛   𝑍,𝑎,𝑏,𝑛   𝑁,𝑎,𝑏,𝑓,𝑘,𝑛   𝜑,𝑓,𝑘   𝜓,𝑎   𝜒,𝑎,𝑏,𝑛   𝜃,𝑓,𝑛   𝜏,𝑎,𝑏   𝜂,𝑎,𝑏,𝑓,𝑛   𝜁,𝑏,𝑓,𝑛   𝜎,𝑎
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑛, 𝑎, 𝑏)   𝜓(𝑓, 𝑘, 𝑛, 𝑏)   𝜒(𝑓, 𝑘)   𝜃(𝑘, 𝑎, 𝑏)   𝜏(𝑓, 𝑘, 𝑛)   𝜂(𝑘)   𝜁(𝑘, 𝑎)   𝜎(𝑓, 𝑘, 𝑛, 𝑏)   𝐴(𝑘)   𝑅(𝑓, 𝑘, 𝑛)   𝑍(𝑓, 𝑘)

Proof of Theorem fdc1
Dummy variables 𝑐 𝑑 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eleq1w 2844 . . . . . 6 (𝑐 = 𝑎 → (𝑐 ∈ 𝐴 ↔ 𝑎 ∈ 𝐴))
21anbi2d 642 . . . . 5 (𝑐 = 𝑎 → ((𝜂 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴) ↔ (𝜂 ∧ 𝑎 ∈ 𝐴)))
3 sbceq2a 3751 . . . . 5 (𝑐 = 𝑎 → ([𝑐 / 𝑎]𝜁 ↔ 𝜁))
42, 3anbi12d 644 . . . 4 (𝑐 = 𝑎 → (((𝜂 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) ↔ ((𝜂 ∧ 𝑎 ∈ 𝐴) ∧ 𝜁)))
54imbi1d 344 . . 3 (𝑐 = 𝑎 → ((((𝜂 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∃𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎 ∧ 𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒)) ↔ (((𝜂 ∧ 𝑎 ∈ 𝐴) ∧ 𝜁) → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∃𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎 ∧ 𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒))))
6 fdc1.1 . . . . . 6 𝐴 ∈ V
7 fdc1.2 . . . . . 6 𝑀 ∈ ℤ
8 fdc1.3 . . . . . 6 𝑍 = (ℤ≥‘𝑀)
9 fdc1.4 . . . . . 6 𝑁 = (𝑀 + 1)
10 sbsbc 3743 . . . . . . 7 ([𝑑 / 𝑎]𝜑 ↔ [𝑑 / 𝑎]𝜑)
11 nfv 1947 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑎𝜓
12 fdc1.6 . . . . . . . 8 (𝑎 = (𝑓‘(𝑘 − 1)) → (𝜑 ↔ 𝜓))
1311, 12sbhypf 3510 . . . . . . 7 (𝑑 = (𝑓‘(𝑘 − 1)) → ([𝑑 / 𝑎]𝜑 ↔ 𝜓))
1410, 13bitr3id 288 . . . . . 6 (𝑑 = (𝑓‘(𝑘 − 1)) → ([𝑑 / 𝑎]𝜑 ↔ 𝜓))
15 fdc1.7 . . . . . 6 (𝑏 = (𝑓‘𝑘) → (𝜓 ↔ 𝜒))
16 sbsbc 3743 . . . . . . 7 ([𝑑 / 𝑎]𝜃 ↔ [𝑑 / 𝑎]𝜃)
17 nfv 1947 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑎𝜏
18 fdc1.8 . . . . . . . 8 (𝑎 = (𝑓‘𝑛) → (𝜃 ↔ 𝜏))
1917, 18sbhypf 3510 . . . . . . 7 (𝑑 = (𝑓‘𝑛) → ([𝑑 / 𝑎]𝜃 ↔ 𝜏))
2016, 19bitr3id 288 . . . . . 6 (𝑑 = (𝑓‘𝑛) → ([𝑑 / 𝑎]𝜃 ↔ 𝜏))
21 simprl 783 . . . . . 6 ((𝜂 ∧ (𝑐 ∈ 𝐴 ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁)) → 𝑐 ∈ 𝐴)
22 fdc1.10 . . . . . . 7 (𝜂 → 𝑅 Fr 𝐴)
2322adantr 486 . . . . . 6 ((𝜂 ∧ (𝑐 ∈ 𝐴 ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁)) → 𝑅 Fr 𝐴)
24 nfv 1947 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑎(𝜂 ∧ 𝑑 ∈ 𝐴)
25 nfsbc1v 3759 . . . . . . . . . 10 Ⅎ𝑎[𝑑 / 𝑎]𝜃
26 nfcv 2923 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑎𝐴
27 nfsbc1v 3759 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑎[𝑑 / 𝑎]𝜑
2826, 27nfrexw 3311 . . . . . . . . . 10 Ⅎ𝑎∃𝑏 ∈ 𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑
2925, 28nfor 1937 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑎([𝑑 / 𝑎]𝜃 ∨ ∃𝑏 ∈ 𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑)
3024, 29nfim 1929 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑎((𝜂 ∧ 𝑑 ∈ 𝐴) → ([𝑑 / 𝑎]𝜃 ∨ ∃𝑏 ∈ 𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑))
31 eleq1w 2844 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = 𝑑 → (𝑎 ∈ 𝐴 ↔ 𝑑 ∈ 𝐴))
3231anbi2d 642 . . . . . . . . 9 (𝑎 = 𝑑 → ((𝜂 ∧ 𝑎 ∈ 𝐴) ↔ (𝜂 ∧ 𝑑 ∈ 𝐴)))
33 sbceq1a 3750 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = 𝑑 → (𝜃 ↔ [𝑑 / 𝑎]𝜃))
34 sbceq1a 3750 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = 𝑑 → (𝜑 ↔ [𝑑 / 𝑎]𝜑))
3534rexbidv 3187 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = 𝑑 → (∃𝑏 ∈ 𝐴 𝜑 ↔ ∃𝑏 ∈ 𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑))
3633, 35orbi12d 932 . . . . . . . . 9 (𝑎 = 𝑑 → ((𝜃 ∨ ∃𝑏 ∈ 𝐴 𝜑) ↔ ([𝑑 / 𝑎]𝜃 ∨ ∃𝑏 ∈ 𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑)))
3732, 36imbi12d 347 . . . . . . . 8 (𝑎 = 𝑑 → (((𝜂 ∧ 𝑎 ∈ 𝐴) → (𝜃 ∨ ∃𝑏 ∈ 𝐴 𝜑)) ↔ ((𝜂 ∧ 𝑑 ∈ 𝐴) → ([𝑑 / 𝑎]𝜃 ∨ ∃𝑏 ∈ 𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑))))
38 fdc1.11 . . . . . . . 8 ((𝜂 ∧ 𝑎 ∈ 𝐴) → (𝜃 ∨ ∃𝑏 ∈ 𝐴 𝜑))
3930, 37, 38chvarfv 2277 . . . . . . 7 ((𝜂 ∧ 𝑑 ∈ 𝐴) → ([𝑑 / 𝑎]𝜃 ∨ ∃𝑏 ∈ 𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑))
4039adantlr 728 . . . . . 6 (((𝜂 ∧ (𝑐 ∈ 𝐴 ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁)) ∧ 𝑑 ∈ 𝐴) → ([𝑑 / 𝑎]𝜃 ∨ ∃𝑏 ∈ 𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑))
41 nfv 1947 . . . . . . . . . . 11 Ⅎ𝑎𝜂
4241, 27nfan 1932 . . . . . . . . . 10 Ⅎ𝑎(𝜂 ∧ [𝑑 / 𝑎]𝜑)
43 nfv 1947 . . . . . . . . . 10 Ⅎ𝑎(𝑑 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴)
4442, 43nfan 1932 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑎((𝜂 ∧ [𝑑 / 𝑎]𝜑) ∧ (𝑑 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴))
45 nfv 1947 . . . . . . . . 9 Ⅎ𝑎 𝑏𝑅𝑑
4644, 45nfim 1929 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑎(((𝜂 ∧ [𝑑 / 𝑎]𝜑) ∧ (𝑑 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴)) → 𝑏𝑅𝑑)
4734anbi2d 642 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = 𝑑 → ((𝜂 ∧ 𝜑) ↔ (𝜂 ∧ [𝑑 / 𝑎]𝜑)))
4831anbi1d 643 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = 𝑑 → ((𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴) ↔ (𝑑 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴)))
4947, 48anbi12d 644 . . . . . . . . 9 (𝑎 = 𝑑 → (((𝜂 ∧ 𝜑) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴)) ↔ ((𝜂 ∧ [𝑑 / 𝑎]𝜑) ∧ (𝑑 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴))))
50 breq2 5107 . . . . . . . . 9 (𝑎 = 𝑑 → (𝑏𝑅𝑎 ↔ 𝑏𝑅𝑑))
5149, 50imbi12d 347 . . . . . . . 8 (𝑎 = 𝑑 → ((((𝜂 ∧ 𝜑) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴)) → 𝑏𝑅𝑎) ↔ (((𝜂 ∧ [𝑑 / 𝑎]𝜑) ∧ (𝑑 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴)) → 𝑏𝑅𝑑)))
52 fdc1.12 . . . . . . . 8 (((𝜂 ∧ 𝜑) ∧ (𝑎 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴)) → 𝑏𝑅𝑎)
5346, 51, 52chvarfv 2277 . . . . . . 7 (((𝜂 ∧ [𝑑 / 𝑎]𝜑) ∧ (𝑑 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴)) → 𝑏𝑅𝑑)
5453adantllr 732 . . . . . 6 ((((𝜂 ∧ (𝑐 ∈ 𝐴 ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁)) ∧ [𝑑 / 𝑎]𝜑) ∧ (𝑑 ∈ 𝐴 ∧ 𝑏 ∈ 𝐴)) → 𝑏𝑅𝑑)
556, 7, 8, 9, 14, 15, 20, 21, 23, 40, 54fdc 38659 . . . . 5 ((𝜂 ∧ (𝑐 ∈ 𝐴 ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁)) → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∃𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ ((𝑓‘𝑀) = 𝑐 ∧ 𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒))
5655anassrs 473 . . . 4 (((𝜂 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∃𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ ((𝑓‘𝑀) = 𝑐 ∧ 𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒))
57 idd 25 . . . . . . 7 (((𝜂 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → (𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 → 𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴))
58 dfsbcq 3741 . . . . . . . . . . 11 ((𝑓‘𝑀) = 𝑐 → ([(𝑓‘𝑀) / 𝑎]𝜁 ↔ [𝑐 / 𝑎]𝜁))
59 fvex 6896 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓‘𝑀) ∈ V
60 fdc1.5 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 = (𝑓‘𝑀) → (𝜁 ↔ 𝜎))
6159, 60sbcie 3780 . . . . . . . . . . 11 ([(𝑓‘𝑀) / 𝑎]𝜁 ↔ 𝜎)
6258, 61bitr3di 289 . . . . . . . . . 10 ((𝑓‘𝑀) = 𝑐 → ([𝑐 / 𝑎]𝜁 ↔ 𝜎))
6362biimpcd 252 . . . . . . . . 9 ([𝑐 / 𝑎]𝜁 → ((𝑓‘𝑀) = 𝑐 → 𝜎))
6463adantl 487 . . . . . . . 8 (((𝜂 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → ((𝑓‘𝑀) = 𝑐 → 𝜎))
6564anim1d 623 . . . . . . 7 (((𝜂 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → (((𝑓‘𝑀) = 𝑐 ∧ 𝜏) → (𝜎 ∧ 𝜏)))
66 idd 25 . . . . . . 7 (((𝜂 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → (∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒 → ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒))
6757, 65, 663anim123d 1471 . . . . . 6 (((𝜂 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → ((𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ ((𝑓‘𝑀) = 𝑐 ∧ 𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒) → (𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎 ∧ 𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒)))
6867eximdv 1950 . . . . 5 (((𝜂 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → (∃𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ ((𝑓‘𝑀) = 𝑐 ∧ 𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒) → ∃𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎 ∧ 𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒)))
6968reximdv 3178 . . . 4 (((𝜂 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → (∃𝑛 ∈ 𝑍 ∃𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ ((𝑓‘𝑀) = 𝑐 ∧ 𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒) → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∃𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎 ∧ 𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒)))
7056, 69mpd 16 . . 3 (((𝜂 ∧ 𝑐 ∈ 𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∃𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎 ∧ 𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒))
715, 70chvarvv 2022 . 2 (((𝜂 ∧ 𝑎 ∈ 𝐴) ∧ 𝜁) → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∃𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎 ∧ 𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒))
72 fdc1.9 . 2 (𝜂 → ∃𝑎 ∈ 𝐴 𝜁)
7371, 72r19.29a 3171 1 (𝜂 → ∃𝑛 ∈ 𝑍 ∃𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎 ∧ 𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   ∨ wo 861   ∧ w3a 1103   = wceq 1570  ∃wex 1812  [wsb 2099   ∈ wcel 2145  ∀wral 3077  ∃wrex 3087  Vcvv 3451  [wsbc 3739   class class class wbr 5103   Fr wfr 5601  ⟶wf 6533  ‘cfv 6537  (class class class)co 7418  1c1 11194   + caddc 11196   − cmin 11534  ℤcz 12686  ℤ≥cuz 12958  ...cfz 13632
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 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2733  ax-rep 5232  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pow 5327  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-cnex 11249  ax-resscn 11250  ax-1cn 11251  ax-icn 11252  ax-addcl 11253  ax-addrcl 11254  ax-mulcl 11255  ax-mulrcl 11256  ax-mulcom 11257  ax-addass 11258  ax-mulass 11259  ax-distr 11260  ax-i2m1 11261  ax-1ne0 11262  ax-1rid 11263  ax-rnegex 11264  ax-rrecex 11265  ax-cnre 11266  ax-pre-lttri 11267  ax-pre-lttrn 11268  ax-pre-ltadd 11269  ax-pre-mulgt0 11270
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 2100  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-riota 7375  df-ov 7421  df-oprab 7422  df-mpo 7423  df-om 7876  df-1st 7999  df-2nd 8000  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-er 8710  df-en 8967  df-dom 8968  df-sdom 8969  df-pnf 11338  df-mnf 11339  df-xr 11340  df-ltxr 11341  df-le 11342  df-sub 11536  df-neg 11537  df-nn 12329  df-n0 12600  df-z 12687  df-uz 12959  df-fz 13633
This theorem is used by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator