Users' Mathboxes Mathbox for Mario Carneiro < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  goalrlem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem goalrlem 34375
Description: Lemma for goalr 34376 (induction step). (Contributed by AV, 22-Oct-2023.)
Assertion
Ref Expression
goalrlem (𝑁 ∈ Ο‰ β†’ ((βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)) β†’ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁))))
Distinct variable groups:   𝑖,𝑁   𝑖,π‘Ž
Allowed substitution hint:   𝑁(π‘Ž)

Proof of Theorem goalrlem
Dummy variables 𝑗 𝑒 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 peano2 7877 . . . . 5 (𝑁 ∈ Ο‰ β†’ suc 𝑁 ∈ Ο‰)
2 df-goal 34321 . . . . . 6 βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = ⟨2o, βŸ¨π‘–, π‘ŽβŸ©βŸ©
3 opex 5463 . . . . . 6 ⟨2o, βŸ¨π‘–, π‘ŽβŸ©βŸ© ∈ V
42, 3eqeltri 2829 . . . . 5 βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ V
5 isfmlasuc 34367 . . . . 5 ((suc 𝑁 ∈ Ο‰ ∧ βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ V) β†’ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁) ↔ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) ∨ βˆƒπ‘’ ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)(βˆƒπ‘£ ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = (π‘’βŠΌπ‘”π‘£) ∨ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = βˆ€π‘”π‘—π‘’))))
61, 4, 5sylancl 586 . . . 4 (𝑁 ∈ Ο‰ β†’ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁) ↔ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) ∨ βˆƒπ‘’ ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)(βˆƒπ‘£ ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = (π‘’βŠΌπ‘”π‘£) ∨ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = βˆ€π‘”π‘—π‘’))))
76adantr 481 . . 3 ((𝑁 ∈ Ο‰ ∧ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁))) β†’ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁) ↔ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) ∨ βˆƒπ‘’ ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)(βˆƒπ‘£ ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = (π‘’βŠΌπ‘”π‘£) ∨ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = βˆ€π‘”π‘—π‘’))))
8 fmlasssuc 34368 . . . . . . . . . 10 (suc 𝑁 ∈ Ο‰ β†’ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) βŠ† (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁))
91, 8syl 17 . . . . . . . . 9 (𝑁 ∈ Ο‰ β†’ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) βŠ† (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁))
109sseld 3980 . . . . . . . 8 (𝑁 ∈ Ο‰ β†’ (π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
1110com12 32 . . . . . . 7 (π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ (𝑁 ∈ Ο‰ β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
1211imim2i 16 . . . . . 6 ((βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)) β†’ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ (𝑁 ∈ Ο‰ β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁))))
1312com23 86 . . . . 5 ((βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)) β†’ (𝑁 ∈ Ο‰ β†’ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁))))
1413impcom 408 . . . 4 ((𝑁 ∈ Ο‰ ∧ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁))) β†’ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
15 gonanegoal 34331 . . . . . . . . . . 11 (π‘’βŠΌπ‘”π‘£) β‰  βˆ€π‘”π‘–π‘Ž
16 eqneqall 2951 . . . . . . . . . . 11 ((π‘’βŠΌπ‘”π‘£) = βˆ€π‘”π‘–π‘Ž β†’ ((π‘’βŠΌπ‘”π‘£) β‰  βˆ€π‘”π‘–π‘Ž β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
1715, 16mpi 20 . . . . . . . . . 10 ((π‘’βŠΌπ‘”π‘£) = βˆ€π‘”π‘–π‘Ž β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁))
1817eqcoms 2740 . . . . . . . . 9 (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = (π‘’βŠΌπ‘”π‘£) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁))
1918a1i 11 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ Ο‰ ∧ 𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)) ∧ 𝑣 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)) β†’ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = (π‘’βŠΌπ‘”π‘£) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
2019rexlimdva 3155 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ Ο‰ ∧ 𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)) β†’ (βˆƒπ‘£ ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = (π‘’βŠΌπ‘”π‘£) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
21 df-goal 34321 . . . . . . . . . . . . 13 βˆ€π‘”π‘—π‘’ = ⟨2o, βŸ¨π‘—, π‘’βŸ©βŸ©
222, 21eqeq12i 2750 . . . . . . . . . . . 12 (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = βˆ€π‘”π‘—π‘’ ↔ ⟨2o, βŸ¨π‘–, π‘ŽβŸ©βŸ© = ⟨2o, βŸ¨π‘—, π‘’βŸ©βŸ©)
23 2oex 8473 . . . . . . . . . . . . 13 2o ∈ V
24 opex 5463 . . . . . . . . . . . . 13 βŸ¨π‘–, π‘ŽβŸ© ∈ V
2523, 24opth 5475 . . . . . . . . . . . 12 (⟨2o, βŸ¨π‘–, π‘ŽβŸ©βŸ© = ⟨2o, βŸ¨π‘—, π‘’βŸ©βŸ© ↔ (2o = 2o ∧ βŸ¨π‘–, π‘ŽβŸ© = βŸ¨π‘—, π‘’βŸ©))
2622, 25bitri 274 . . . . . . . . . . 11 (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = βˆ€π‘”π‘—π‘’ ↔ (2o = 2o ∧ βŸ¨π‘–, π‘ŽβŸ© = βŸ¨π‘—, π‘’βŸ©))
27 vex 3478 . . . . . . . . . . . . 13 𝑖 ∈ V
28 vex 3478 . . . . . . . . . . . . 13 π‘Ž ∈ V
2927, 28opth 5475 . . . . . . . . . . . 12 (βŸ¨π‘–, π‘ŽβŸ© = βŸ¨π‘—, π‘’βŸ© ↔ (𝑖 = 𝑗 ∧ π‘Ž = 𝑒))
30 eleq1w 2816 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑒 = π‘Ž β†’ (𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) ↔ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)))
3130eqcoms 2740 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘Ž = 𝑒 β†’ (𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) ↔ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)))
3231, 11syl6bi 252 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘Ž = 𝑒 β†’ (𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ (𝑁 ∈ Ο‰ β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁))))
3332impcomd 412 . . . . . . . . . . . 12 (π‘Ž = 𝑒 β†’ ((𝑁 ∈ Ο‰ ∧ 𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
3429, 33simplbiim 505 . . . . . . . . . . 11 (βŸ¨π‘–, π‘ŽβŸ© = βŸ¨π‘—, π‘’βŸ© β†’ ((𝑁 ∈ Ο‰ ∧ 𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
3526, 34simplbiim 505 . . . . . . . . . 10 (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = βˆ€π‘”π‘—π‘’ β†’ ((𝑁 ∈ Ο‰ ∧ 𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
3635com12 32 . . . . . . . . 9 ((𝑁 ∈ Ο‰ ∧ 𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)) β†’ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = βˆ€π‘”π‘—π‘’ β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
3736adantr 481 . . . . . . . 8 (((𝑁 ∈ Ο‰ ∧ 𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)) ∧ 𝑗 ∈ Ο‰) β†’ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = βˆ€π‘”π‘—π‘’ β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
3837rexlimdva 3155 . . . . . . 7 ((𝑁 ∈ Ο‰ ∧ 𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)) β†’ (βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = βˆ€π‘”π‘—π‘’ β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
3920, 38jaod 857 . . . . . 6 ((𝑁 ∈ Ο‰ ∧ 𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)) β†’ ((βˆƒπ‘£ ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = (π‘’βŠΌπ‘”π‘£) ∨ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = βˆ€π‘”π‘—π‘’) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
4039rexlimdva 3155 . . . . 5 (𝑁 ∈ Ο‰ β†’ (βˆƒπ‘’ ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)(βˆƒπ‘£ ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = (π‘’βŠΌπ‘”π‘£) ∨ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = βˆ€π‘”π‘—π‘’) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
4140adantr 481 . . . 4 ((𝑁 ∈ Ο‰ ∧ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁))) β†’ (βˆƒπ‘’ ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)(βˆƒπ‘£ ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = (π‘’βŠΌπ‘”π‘£) ∨ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = βˆ€π‘”π‘—π‘’) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
4214, 41jaod 857 . . 3 ((𝑁 ∈ Ο‰ ∧ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁))) β†’ ((βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) ∨ βˆƒπ‘’ ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)(βˆƒπ‘£ ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = (π‘’βŠΌπ‘”π‘£) ∨ βˆƒπ‘— ∈ Ο‰ βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = βˆ€π‘”π‘—π‘’)) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
437, 42sylbid 239 . 2 ((𝑁 ∈ Ο‰ ∧ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁))) β†’ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
4443ex 413 1 (𝑁 ∈ Ο‰ β†’ ((βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)) β†’ (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∨ wo 845   = wceq 1541   ∈ wcel 2106   β‰  wne 2940  βˆƒwrex 3070  Vcvv 3474   βŠ† wss 3947  βŸ¨cop 4633  suc csuc 6363  β€˜cfv 6540  (class class class)co 7405  Ο‰com 7851  2oc2o 8456  βŠΌπ‘”cgna 34313  βˆ€π‘”cgol 34314  Fmlacfmla 34316
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 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721  ax-inf2 9632
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 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-nel 3047  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-1o 8462  df-2o 8463  df-map 8818  df-goel 34319  df-gona 34320  df-goal 34321  df-sat 34322  df-fmla 34324
This theorem is referenced by:  goalr  34376
  Copyright terms: Public domain W3C validator