Theorem fineqvnttrclselem3 35301

Description: Lemma for fineqvnttrclse 35302. (Contributed by BTernaryTau, 12-Jan-2026.)

Hypotheses

Ref	Expression
fineqvnttrclselem3.1	⊢ 𝑅 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 = suc 𝑦)}
fineqvnttrclselem3.2	⊢ 𝐴 = ω
fineqvnttrclselem3.3	⊢ 𝐹 = (𝑣 ∈ suc suc 𝑁 ↦ ∪ {𝑑 ∈ On ∣ (𝑣 +o 𝑑) = 𝐵})

Assertion

Ref	Expression
fineqvnttrclselem3	⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵) → ∀𝑎 ∈ suc 𝑁(𝐹‘𝑎)𝑅(𝐹‘suc 𝑎))

Distinct variable groups:   𝐹,𝑑   𝑥,𝐴,𝑦   𝑥,𝐹,𝑦   𝑁,𝑎,𝑣   𝑥,𝑎,𝑦   𝐵,𝑎,𝑑,𝑣

Allowed substitution hints:   𝐴(𝑣,𝑎,𝑑)   𝐵(𝑥,𝑦)   𝑅(𝑥,𝑦,𝑣,𝑎,𝑑)   𝐹(𝑣,𝑎)   𝑁(𝑥,𝑦,𝑑)

Proof of Theorem fineqvnttrclselem3

Step	Hyp	Ref	Expression
1		fineqvnttrclselem3.3	. . . . . . . 8 ⊢ 𝐹 = (𝑣 ∈ suc suc 𝑁 ↦ ∪ {𝑑 ∈ On ∣ (𝑣 +o 𝑑) = 𝐵})
2		oveq1 7375	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑣 = 𝑎 → (𝑣 +o 𝑑) = (𝑎 +o 𝑑))
3	2	eqeq1d 2739	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑣 = 𝑎 → ((𝑣 +o 𝑑) = 𝐵 ↔ (𝑎 +o 𝑑) = 𝐵))
4	3	rabbidv 3408	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑣 = 𝑎 → {𝑑 ∈ On ∣ (𝑣 +o 𝑑) = 𝐵} = {𝑑 ∈ On ∣ (𝑎 +o 𝑑) = 𝐵})
5	4	unieqd 4878	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑣 = 𝑎 → ∪ {𝑑 ∈ On ∣ (𝑣 +o 𝑑) = 𝐵} = ∪ {𝑑 ∈ On ∣ (𝑎 +o 𝑑) = 𝐵})
6		elelsuc 6400	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑎 ∈ suc 𝑁 → 𝑎 ∈ suc suc 𝑁)
7	6	adantl 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → 𝑎 ∈ suc suc 𝑁)
8		fineqvnttrclselem1 35299	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) → ∪ {𝑑 ∈ On ∣ (𝑎 +o 𝑑) = 𝐵} ∈ ω)
9	8	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → ∪ {𝑑 ∈ On ∣ (𝑎 +o 𝑑) = 𝐵} ∈ ω)
10	1, 5, 7, 9	fvmptd3 6973	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → (𝐹‘𝑎) = ∪ {𝑑 ∈ On ∣ (𝑎 +o 𝑑) = 𝐵})
11	10, 9	eqeltrd 2837	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → (𝐹‘𝑎) ∈ ω)
12	11	3adant2 1132	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵 ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → (𝐹‘𝑎) ∈ ω)
13		fineqvnttrclselem3.2	. . . . 5 ⊢ 𝐴 = ω
14	12, 13	eleqtrrdi 2848	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵 ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → (𝐹‘𝑎) ∈ 𝐴)
15	1	fineqvnttrclselem2 35300	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵 ∧ 𝑎 ∈ suc suc 𝑁) → (𝑎 +o (𝐹‘𝑎)) = 𝐵)
16	6, 15	syl3an3 1166	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵 ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → (𝑎 +o (𝐹‘𝑎)) = 𝐵)
17		eldifi 4085	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) → 𝐵 ∈ ω)
18		elnn 7829	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 ∈ 𝐵 ∧ 𝐵 ∈ ω) → 𝑁 ∈ ω)
19	18	ancoms 458	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ ω ∧ 𝑁 ∈ 𝐵) → 𝑁 ∈ ω)
20	17, 19	sylan 581	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵) → 𝑁 ∈ ω)
21		peano2 7842	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑁 ∈ ω → suc 𝑁 ∈ ω)
22		nnord 7826	. . . . . . . . . 10 ⊢ (suc 𝑁 ∈ ω → Ord suc 𝑁)
23		ordsucelsuc 7774	. . . . . . . . . 10 ⊢ (Ord suc 𝑁 → (𝑎 ∈ suc 𝑁 ↔ suc 𝑎 ∈ suc suc 𝑁))
24	21, 22, 23	3syl 18	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ω → (𝑎 ∈ suc 𝑁 ↔ suc 𝑎 ∈ suc suc 𝑁))
25	24	biimpa 476	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 ∈ ω ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → suc 𝑎 ∈ suc suc 𝑁)
26	20, 25	stoic3 1778	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵 ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → suc 𝑎 ∈ suc suc 𝑁)
27	1	fineqvnttrclselem2 35300	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵 ∧ suc 𝑎 ∈ suc suc 𝑁) → (suc 𝑎 +o (𝐹‘suc 𝑎)) = 𝐵)
28	26, 27	syld3an3 1412	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵 ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → (suc 𝑎 +o (𝐹‘suc 𝑎)) = 𝐵)
29	16, 28	eqtr4d 2775	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵 ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → (𝑎 +o (𝐹‘𝑎)) = (suc 𝑎 +o (𝐹‘suc 𝑎)))
30	20, 21	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵) → suc 𝑁 ∈ ω)
31		elnn 7829	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑎 ∈ suc 𝑁 ∧ suc 𝑁 ∈ ω) → 𝑎 ∈ ω)
32	31	ancoms 458	. . . . . . 7 ⊢ ((suc 𝑁 ∈ ω ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → 𝑎 ∈ ω)
33	30, 32	stoic3 1778	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵 ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → 𝑎 ∈ ω)
34	20	3adant3 1133	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵 ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → 𝑁 ∈ ω)
35		oveq1 7375	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑣 = suc 𝑎 → (𝑣 +o 𝑑) = (suc 𝑎 +o 𝑑))
36	35	eqeq1d 2739	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑣 = suc 𝑎 → ((𝑣 +o 𝑑) = 𝐵 ↔ (suc 𝑎 +o 𝑑) = 𝐵))
37	36	rabbidv 3408	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑣 = suc 𝑎 → {𝑑 ∈ On ∣ (𝑣 +o 𝑑) = 𝐵} = {𝑑 ∈ On ∣ (suc 𝑎 +o 𝑑) = 𝐵})
38	37	unieqd 4878	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑣 = suc 𝑎 → ∪ {𝑑 ∈ On ∣ (𝑣 +o 𝑑) = 𝐵} = ∪ {𝑑 ∈ On ∣ (suc 𝑎 +o 𝑑) = 𝐵})
39	25	3adant1 1131	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ ω ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → suc 𝑎 ∈ suc suc 𝑁)
40		fineqvnttrclselem1 35299	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) → ∪ {𝑑 ∈ On ∣ (suc 𝑎 +o 𝑑) = 𝐵} ∈ ω)
41	40	3ad2ant1 1134	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ ω ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → ∪ {𝑑 ∈ On ∣ (suc 𝑎 +o 𝑑) = 𝐵} ∈ ω)
42	1, 38, 39, 41	fvmptd3 6973	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ ω ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → (𝐹‘suc 𝑎) = ∪ {𝑑 ∈ On ∣ (suc 𝑎 +o 𝑑) = 𝐵})
43	42, 41	eqeltrd 2837	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ ω ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω)
44	34, 43	syld3an2 1414	. . . . . 6 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵 ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω)
45		nnacom 8555	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝑎 ∈ ω ∧ (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω) → (𝑎 +o (𝐹‘suc 𝑎)) = ((𝐹‘suc 𝑎) +o 𝑎))
46	45	suceqd 6392	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑎 ∈ ω ∧ (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω) → suc (𝑎 +o (𝐹‘suc 𝑎)) = suc ((𝐹‘suc 𝑎) +o 𝑎))
47		nnasuc 8544	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑎 ∈ ω ∧ (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω) → (𝑎 +o suc (𝐹‘suc 𝑎)) = suc (𝑎 +o (𝐹‘suc 𝑎)))
48		nnasuc 8544	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω ∧ 𝑎 ∈ ω) → ((𝐹‘suc 𝑎) +o suc 𝑎) = suc ((𝐹‘suc 𝑎) +o 𝑎))
49	48	ancoms 458	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((𝑎 ∈ ω ∧ (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω) → ((𝐹‘suc 𝑎) +o suc 𝑎) = suc ((𝐹‘suc 𝑎) +o 𝑎))
50	46, 47, 49	3eqtr4d 2782	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑎 ∈ ω ∧ (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω) → (𝑎 +o suc (𝐹‘suc 𝑎)) = ((𝐹‘suc 𝑎) +o suc 𝑎))
51		peano2 7842	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑎 ∈ ω → suc 𝑎 ∈ ω)
52		nnacom 8555	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((suc 𝑎 ∈ ω ∧ (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω) → (suc 𝑎 +o (𝐹‘suc 𝑎)) = ((𝐹‘suc 𝑎) +o suc 𝑎))
53	51, 52	sylan 581	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑎 ∈ ω ∧ (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω) → (suc 𝑎 +o (𝐹‘suc 𝑎)) = ((𝐹‘suc 𝑎) +o suc 𝑎))
54	50, 53	eqtr4d 2775	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑎 ∈ ω ∧ (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω) → (𝑎 +o suc (𝐹‘suc 𝑎)) = (suc 𝑎 +o (𝐹‘suc 𝑎)))
55	54	3adant2 1132	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑎 ∈ ω ∧ (𝐹‘𝑎) ∈ ω ∧ (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω) → (𝑎 +o suc (𝐹‘suc 𝑎)) = (suc 𝑎 +o (𝐹‘suc 𝑎)))
56	55	eqeq2d 2748	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑎 ∈ ω ∧ (𝐹‘𝑎) ∈ ω ∧ (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω) → ((𝑎 +o (𝐹‘𝑎)) = (𝑎 +o suc (𝐹‘suc 𝑎)) ↔ (𝑎 +o (𝐹‘𝑎)) = (suc 𝑎 +o (𝐹‘suc 𝑎))))
57		peano2 7842	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω → suc (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω)
58		nnacan 8566	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑎 ∈ ω ∧ (𝐹‘𝑎) ∈ ω ∧ suc (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω) → ((𝑎 +o (𝐹‘𝑎)) = (𝑎 +o suc (𝐹‘suc 𝑎)) ↔ (𝐹‘𝑎) = suc (𝐹‘suc 𝑎)))
59	57, 58	syl3an3 1166	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑎 ∈ ω ∧ (𝐹‘𝑎) ∈ ω ∧ (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω) → ((𝑎 +o (𝐹‘𝑎)) = (𝑎 +o suc (𝐹‘suc 𝑎)) ↔ (𝐹‘𝑎) = suc (𝐹‘suc 𝑎)))
60	56, 59	bitr3d 281	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 ∈ ω ∧ (𝐹‘𝑎) ∈ ω ∧ (𝐹‘suc 𝑎) ∈ ω) → ((𝑎 +o (𝐹‘𝑎)) = (suc 𝑎 +o (𝐹‘suc 𝑎)) ↔ (𝐹‘𝑎) = suc (𝐹‘suc 𝑎)))
61	33, 12, 44, 60	syl3anc 1374	. . . . 5 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵 ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → ((𝑎 +o (𝐹‘𝑎)) = (suc 𝑎 +o (𝐹‘suc 𝑎)) ↔ (𝐹‘𝑎) = suc (𝐹‘suc 𝑎)))
62	29, 61	mpbid 232	. . . 4 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵 ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → (𝐹‘𝑎) = suc (𝐹‘suc 𝑎))
63		fvex 6855	. . . . 5 ⊢ (𝐹‘𝑎) ∈ V
64		fvex 6855	. . . . 5 ⊢ (𝐹‘suc 𝑎) ∈ V
65		eleq1 2825	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝐹‘𝑎) → (𝑥 ∈ 𝐴 ↔ (𝐹‘𝑎) ∈ 𝐴))
66		eqeq1 2741	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = (𝐹‘𝑎) → (𝑥 = suc 𝑦 ↔ (𝐹‘𝑎) = suc 𝑦))
67	65, 66	anbi12d 633	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = (𝐹‘𝑎) → ((𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 = suc 𝑦) ↔ ((𝐹‘𝑎) ∈ 𝐴 ∧ (𝐹‘𝑎) = suc 𝑦)))
68		suceq 6393	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 = (𝐹‘suc 𝑎) → suc 𝑦 = suc (𝐹‘suc 𝑎))
69	68	eqeq2d 2748	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 = (𝐹‘suc 𝑎) → ((𝐹‘𝑎) = suc 𝑦 ↔ (𝐹‘𝑎) = suc (𝐹‘suc 𝑎)))
70	69	anbi2d 631	. . . . 5 ⊢ (𝑦 = (𝐹‘suc 𝑎) → (((𝐹‘𝑎) ∈ 𝐴 ∧ (𝐹‘𝑎) = suc 𝑦) ↔ ((𝐹‘𝑎) ∈ 𝐴 ∧ (𝐹‘𝑎) = suc (𝐹‘suc 𝑎))))
71		fineqvnttrclselem3.1	. . . . 5 ⊢ 𝑅 = {⟨𝑥, 𝑦⟩ ∣ (𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 = suc 𝑦)}
72	63, 64, 67, 70, 71	brab 5499	. . . 4 ⊢ ((𝐹‘𝑎)𝑅(𝐹‘suc 𝑎) ↔ ((𝐹‘𝑎) ∈ 𝐴 ∧ (𝐹‘𝑎) = suc (𝐹‘suc 𝑎)))
73	14, 62, 72	sylanbrc 584	. . 3 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵 ∧ 𝑎 ∈ suc 𝑁) → (𝐹‘𝑎)𝑅(𝐹‘suc 𝑎))
74	73	3expia 1122	. 2 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵) → (𝑎 ∈ suc 𝑁 → (𝐹‘𝑎)𝑅(𝐹‘suc 𝑎)))
75	74	ralrimiv 3129	1 ⊢ ((𝐵 ∈ (ω ∖ 1o) ∧ 𝑁 ∈ 𝐵) → ∀𝑎 ∈ suc 𝑁(𝐹‘𝑎)𝑅(𝐹‘suc 𝑎))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   ∧ w3a 1087   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∀wral 3052  {crab 3401   ∖ cdif 3900  ∪ cuni 4865   class class class wbr 5100  {copab 5162   ↦ cmpt 5181  Ord word 6324  Oncon0 6325  suc csuc 6327  ‘cfv 6500  (class class class)co 7368  ωcom 7818  1_oc1o 8400   +_o coa 8404

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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-rep 5226  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pr 5379  ax-un 7690

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3063  df-rmo 3352  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-int 4905  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-om 7819  df-2nd 7944  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-1o 8407  df-oadd 8411  df-en 8896  df-fin 8899

This theorem is referenced by:  fineqvnttrclse  35302