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 36205
Description: Variant of fdc 36204 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 = (ℤ𝑀)
fdc1.4 𝑁 = (𝑀 + 1)
fdc1.5 (𝑎 = (𝑓𝑀) → (𝜁𝜎))
fdc1.6 (𝑎 = (𝑓‘(𝑘 − 1)) → (𝜑𝜓))
fdc1.7 (𝑏 = (𝑓𝑘) → (𝜓𝜒))
fdc1.8 (𝑎 = (𝑓𝑛) → (𝜃𝜏))
fdc1.9 (𝜂 → ∃𝑎𝐴 𝜁)
fdc1.10 (𝜂𝑅 Fr 𝐴)
fdc1.11 ((𝜂𝑎𝐴) → (𝜃 ∨ ∃𝑏𝐴 𝜑))
fdc1.12 (((𝜂𝜑) ∧ (𝑎𝐴𝑏𝐴)) → 𝑏𝑅𝑎)
Assertion
Ref Expression
fdc1 (𝜂 → ∃𝑛𝑍𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎𝜏) ∧ ∀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 2820 . . . . . 6 (𝑐 = 𝑎 → (𝑐𝐴𝑎𝐴))
21anbi2d 629 . . . . 5 (𝑐 = 𝑎 → ((𝜂𝑐𝐴) ↔ (𝜂𝑎𝐴)))
3 sbceq2a 3751 . . . . 5 (𝑐 = 𝑎 → ([𝑐 / 𝑎]𝜁𝜁))
42, 3anbi12d 631 . . . 4 (𝑐 = 𝑎 → (((𝜂𝑐𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) ↔ ((𝜂𝑎𝐴) ∧ 𝜁)))
54imbi1d 341 . . 3 (𝑐 = 𝑎 → ((((𝜂𝑐𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → ∃𝑛𝑍𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒)) ↔ (((𝜂𝑎𝐴) ∧ 𝜁) → ∃𝑛𝑍𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒))))
6 fdc1.1 . . . . . 6 𝐴 ∈ V
7 fdc1.2 . . . . . 6 𝑀 ∈ ℤ
8 fdc1.3 . . . . . 6 𝑍 = (ℤ𝑀)
9 fdc1.4 . . . . . 6 𝑁 = (𝑀 + 1)
10 sbsbc 3743 . . . . . . 7 ([𝑑 / 𝑎]𝜑[𝑑 / 𝑎]𝜑)
11 nfv 1917 . . . . . . . 8 𝑎𝜓
12 fdc1.6 . . . . . . . 8 (𝑎 = (𝑓‘(𝑘 − 1)) → (𝜑𝜓))
1311, 12sbhypf 3507 . . . . . . 7 (𝑑 = (𝑓‘(𝑘 − 1)) → ([𝑑 / 𝑎]𝜑𝜓))
1410, 13bitr3id 284 . . . . . 6 (𝑑 = (𝑓‘(𝑘 − 1)) → ([𝑑 / 𝑎]𝜑𝜓))
15 fdc1.7 . . . . . 6 (𝑏 = (𝑓𝑘) → (𝜓𝜒))
16 sbsbc 3743 . . . . . . 7 ([𝑑 / 𝑎]𝜃[𝑑 / 𝑎]𝜃)
17 nfv 1917 . . . . . . . 8 𝑎𝜏
18 fdc1.8 . . . . . . . 8 (𝑎 = (𝑓𝑛) → (𝜃𝜏))
1917, 18sbhypf 3507 . . . . . . 7 (𝑑 = (𝑓𝑛) → ([𝑑 / 𝑎]𝜃𝜏))
2016, 19bitr3id 284 . . . . . 6 (𝑑 = (𝑓𝑛) → ([𝑑 / 𝑎]𝜃𝜏))
21 simprl 769 . . . . . 6 ((𝜂 ∧ (𝑐𝐴[𝑐 / 𝑎]𝜁)) → 𝑐𝐴)
22 fdc1.10 . . . . . . 7 (𝜂𝑅 Fr 𝐴)
2322adantr 481 . . . . . 6 ((𝜂 ∧ (𝑐𝐴[𝑐 / 𝑎]𝜁)) → 𝑅 Fr 𝐴)
24 nfv 1917 . . . . . . . . 9 𝑎(𝜂𝑑𝐴)
25 nfsbc1v 3759 . . . . . . . . . 10 𝑎[𝑑 / 𝑎]𝜃
26 nfcv 2907 . . . . . . . . . . 11 𝑎𝐴
27 nfsbc1v 3759 . . . . . . . . . . 11 𝑎[𝑑 / 𝑎]𝜑
2826, 27nfrexw 3296 . . . . . . . . . 10 𝑎𝑏𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑
2925, 28nfor 1907 . . . . . . . . 9 𝑎([𝑑 / 𝑎]𝜃 ∨ ∃𝑏𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑)
3024, 29nfim 1899 . . . . . . . 8 𝑎((𝜂𝑑𝐴) → ([𝑑 / 𝑎]𝜃 ∨ ∃𝑏𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑))
31 eleq1w 2820 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = 𝑑 → (𝑎𝐴𝑑𝐴))
3231anbi2d 629 . . . . . . . . 9 (𝑎 = 𝑑 → ((𝜂𝑎𝐴) ↔ (𝜂𝑑𝐴)))
33 sbceq1a 3750 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = 𝑑 → (𝜃[𝑑 / 𝑎]𝜃))
34 sbceq1a 3750 . . . . . . . . . . 11 (𝑎 = 𝑑 → (𝜑[𝑑 / 𝑎]𝜑))
3534rexbidv 3175 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = 𝑑 → (∃𝑏𝐴 𝜑 ↔ ∃𝑏𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑))
3633, 35orbi12d 917 . . . . . . . . 9 (𝑎 = 𝑑 → ((𝜃 ∨ ∃𝑏𝐴 𝜑) ↔ ([𝑑 / 𝑎]𝜃 ∨ ∃𝑏𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑)))
3732, 36imbi12d 344 . . . . . . . 8 (𝑎 = 𝑑 → (((𝜂𝑎𝐴) → (𝜃 ∨ ∃𝑏𝐴 𝜑)) ↔ ((𝜂𝑑𝐴) → ([𝑑 / 𝑎]𝜃 ∨ ∃𝑏𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑))))
38 fdc1.11 . . . . . . . 8 ((𝜂𝑎𝐴) → (𝜃 ∨ ∃𝑏𝐴 𝜑))
3930, 37, 38chvarfv 2233 . . . . . . 7 ((𝜂𝑑𝐴) → ([𝑑 / 𝑎]𝜃 ∨ ∃𝑏𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑))
4039adantlr 713 . . . . . 6 (((𝜂 ∧ (𝑐𝐴[𝑐 / 𝑎]𝜁)) ∧ 𝑑𝐴) → ([𝑑 / 𝑎]𝜃 ∨ ∃𝑏𝐴 [𝑑 / 𝑎]𝜑))
41 nfv 1917 . . . . . . . . . . 11 𝑎𝜂
4241, 27nfan 1902 . . . . . . . . . 10 𝑎(𝜂[𝑑 / 𝑎]𝜑)
43 nfv 1917 . . . . . . . . . 10 𝑎(𝑑𝐴𝑏𝐴)
4442, 43nfan 1902 . . . . . . . . 9 𝑎((𝜂[𝑑 / 𝑎]𝜑) ∧ (𝑑𝐴𝑏𝐴))
45 nfv 1917 . . . . . . . . 9 𝑎 𝑏𝑅𝑑
4644, 45nfim 1899 . . . . . . . 8 𝑎(((𝜂[𝑑 / 𝑎]𝜑) ∧ (𝑑𝐴𝑏𝐴)) → 𝑏𝑅𝑑)
4734anbi2d 629 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = 𝑑 → ((𝜂𝜑) ↔ (𝜂[𝑑 / 𝑎]𝜑)))
4831anbi1d 630 . . . . . . . . . 10 (𝑎 = 𝑑 → ((𝑎𝐴𝑏𝐴) ↔ (𝑑𝐴𝑏𝐴)))
4947, 48anbi12d 631 . . . . . . . . 9 (𝑎 = 𝑑 → (((𝜂𝜑) ∧ (𝑎𝐴𝑏𝐴)) ↔ ((𝜂[𝑑 / 𝑎]𝜑) ∧ (𝑑𝐴𝑏𝐴))))
50 breq2 5109 . . . . . . . . 9 (𝑎 = 𝑑 → (𝑏𝑅𝑎𝑏𝑅𝑑))
5149, 50imbi12d 344 . . . . . . . 8 (𝑎 = 𝑑 → ((((𝜂𝜑) ∧ (𝑎𝐴𝑏𝐴)) → 𝑏𝑅𝑎) ↔ (((𝜂[𝑑 / 𝑎]𝜑) ∧ (𝑑𝐴𝑏𝐴)) → 𝑏𝑅𝑑)))
52 fdc1.12 . . . . . . . 8 (((𝜂𝜑) ∧ (𝑎𝐴𝑏𝐴)) → 𝑏𝑅𝑎)
5346, 51, 52chvarfv 2233 . . . . . . 7 (((𝜂[𝑑 / 𝑎]𝜑) ∧ (𝑑𝐴𝑏𝐴)) → 𝑏𝑅𝑑)
5453adantllr 717 . . . . . 6 ((((𝜂 ∧ (𝑐𝐴[𝑐 / 𝑎]𝜁)) ∧ [𝑑 / 𝑎]𝜑) ∧ (𝑑𝐴𝑏𝐴)) → 𝑏𝑅𝑑)
556, 7, 8, 9, 14, 15, 20, 21, 23, 40, 54fdc 36204 . . . . 5 ((𝜂 ∧ (𝑐𝐴[𝑐 / 𝑎]𝜁)) → ∃𝑛𝑍𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ ((𝑓𝑀) = 𝑐𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒))
5655anassrs 468 . . . 4 (((𝜂𝑐𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → ∃𝑛𝑍𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ ((𝑓𝑀) = 𝑐𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒))
57 idd 24 . . . . . . 7 (((𝜂𝑐𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → (𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴))
58 dfsbcq 3741 . . . . . . . . . . 11 ((𝑓𝑀) = 𝑐 → ([(𝑓𝑀) / 𝑎]𝜁[𝑐 / 𝑎]𝜁))
59 fvex 6855 . . . . . . . . . . . 12 (𝑓𝑀) ∈ V
60 fdc1.5 . . . . . . . . . . . 12 (𝑎 = (𝑓𝑀) → (𝜁𝜎))
6159, 60sbcie 3782 . . . . . . . . . . 11 ([(𝑓𝑀) / 𝑎]𝜁𝜎)
6258, 61bitr3di 285 . . . . . . . . . 10 ((𝑓𝑀) = 𝑐 → ([𝑐 / 𝑎]𝜁𝜎))
6362biimpcd 248 . . . . . . . . 9 ([𝑐 / 𝑎]𝜁 → ((𝑓𝑀) = 𝑐𝜎))
6463adantl 482 . . . . . . . 8 (((𝜂𝑐𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → ((𝑓𝑀) = 𝑐𝜎))
6564anim1d 611 . . . . . . 7 (((𝜂𝑐𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → (((𝑓𝑀) = 𝑐𝜏) → (𝜎𝜏)))
66 idd 24 . . . . . . 7 (((𝜂𝑐𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → (∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒 → ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒))
6757, 65, 663anim123d 1443 . . . . . 6 (((𝜂𝑐𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → ((𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ ((𝑓𝑀) = 𝑐𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒) → (𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒)))
6867eximdv 1920 . . . . 5 (((𝜂𝑐𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → (∃𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ ((𝑓𝑀) = 𝑐𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒) → ∃𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒)))
6968reximdv 3167 . . . 4 (((𝜂𝑐𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → (∃𝑛𝑍𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ ((𝑓𝑀) = 𝑐𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒) → ∃𝑛𝑍𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒)))
7056, 69mpd 15 . . 3 (((𝜂𝑐𝐴) ∧ [𝑐 / 𝑎]𝜁) → ∃𝑛𝑍𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒))
715, 70chvarvv 2002 . 2 (((𝜂𝑎𝐴) ∧ 𝜁) → ∃𝑛𝑍𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒))
72 fdc1.9 . 2 (𝜂 → ∃𝑎𝐴 𝜁)
7371, 72r19.29a 3159 1 (𝜂 → ∃𝑛𝑍𝑓(𝑓:(𝑀...𝑛)⟶𝐴 ∧ (𝜎𝜏) ∧ ∀𝑘 ∈ (𝑁...𝑛)𝜒))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 396  wo 845  w3a 1087   = wceq 1541  wex 1781  [wsb 2067  wcel 2106  wral 3064  wrex 3073  Vcvv 3445  [wsbc 3739   class class class wbr 5105   Fr wfr 5585  wf 6492  cfv 6496  (class class class)co 7357  1c1 11052   + caddc 11054  cmin 11385  cz 12499  cuz 12763  ...cfz 13424
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 2707  ax-rep 5242  ax-sep 5256  ax-nul 5263  ax-pow 5320  ax-pr 5384  ax-un 7672  ax-cnex 11107  ax-resscn 11108  ax-1cn 11109  ax-icn 11110  ax-addcl 11111  ax-addrcl 11112  ax-mulcl 11113  ax-mulrcl 11114  ax-mulcom 11115  ax-addass 11116  ax-mulass 11117  ax-distr 11118  ax-i2m1 11119  ax-1ne0 11120  ax-1rid 11121  ax-rnegex 11122  ax-rrecex 11123  ax-cnre 11124  ax-pre-lttri 11125  ax-pre-lttrn 11126  ax-pre-ltadd 11127  ax-pre-mulgt0 11128
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 2538  df-eu 2567  df-clab 2714  df-cleq 2728  df-clel 2814  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3065  df-rex 3074  df-reu 3354  df-rab 3408  df-v 3447  df-sbc 3740  df-csb 3856  df-dif 3913  df-un 3915  df-in 3917  df-ss 3927  df-pss 3929  df-nul 4283  df-if 4487  df-pw 4562  df-sn 4587  df-pr 4589  df-op 4593  df-uni 4866  df-iun 4956  df-br 5106  df-opab 5168  df-mpt 5189  df-tr 5223  df-id 5531  df-eprel 5537  df-po 5545  df-so 5546  df-fr 5588  df-we 5590  df-xp 5639  df-rel 5640  df-cnv 5641  df-co 5642  df-dm 5643  df-rn 5644  df-res 5645  df-ima 5646  df-pred 6253  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6498  df-fn 6499  df-f 6500  df-f1 6501  df-fo 6502  df-f1o 6503  df-fv 6504  df-riota 7313  df-ov 7360  df-oprab 7361  df-mpo 7362  df-om 7803  df-1st 7921  df-2nd 7922  df-frecs 8212  df-wrecs 8243  df-recs 8317  df-rdg 8356  df-er 8648  df-en 8884  df-dom 8885  df-sdom 8886  df-pnf 11191  df-mnf 11192  df-xr 11193  df-ltxr 11194  df-le 11195  df-sub 11387  df-neg 11388  df-nn 12154  df-n0 12414  df-z 12500  df-uz 12764  df-fz 13425
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator