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 34387
Description: Lemma for goalr 34388 (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 7881 . . . . 5 (𝑁 ∈ Ο‰ β†’ suc 𝑁 ∈ Ο‰)
2 df-goal 34333 . . . . . 6 βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = ⟨2o, βŸ¨π‘–, π‘ŽβŸ©βŸ©
3 opex 5465 . . . . . 6 ⟨2o, βŸ¨π‘–, π‘ŽβŸ©βŸ© ∈ V
42, 3eqeltri 2830 . . . . 5 βˆ€π‘”π‘–π‘Ž ∈ V
5 isfmlasuc 34379 . . . . 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 587 . . . 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 482 . . 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 34380 . . . . . . . . . 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 3982 . . . . . . . 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 409 . . . 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 34343 . . . . . . . . . . 11 (π‘’βŠΌπ‘”π‘£) β‰  βˆ€π‘”π‘–π‘Ž
16 eqneqall 2952 . . . . . . . . . . 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 2741 . . . . . . . . 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 3156 . . . . . . 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 34333 . . . . . . . . . . . . 13 βˆ€π‘”π‘—π‘’ = ⟨2o, βŸ¨π‘—, π‘’βŸ©βŸ©
222, 21eqeq12i 2751 . . . . . . . . . . . 12 (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = βˆ€π‘”π‘—π‘’ ↔ ⟨2o, βŸ¨π‘–, π‘ŽβŸ©βŸ© = ⟨2o, βŸ¨π‘—, π‘’βŸ©βŸ©)
23 2oex 8477 . . . . . . . . . . . . 13 2o ∈ V
24 opex 5465 . . . . . . . . . . . . 13 βŸ¨π‘–, π‘ŽβŸ© ∈ V
2523, 24opth 5477 . . . . . . . . . . . 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 275 . . . . . . . . . . 11 (βˆ€π‘”π‘–π‘Ž = βˆ€π‘”π‘—π‘’ ↔ (2o = 2o ∧ βŸ¨π‘–, π‘ŽβŸ© = βŸ¨π‘—, π‘’βŸ©))
27 vex 3479 . . . . . . . . . . . . 13 𝑖 ∈ V
28 vex 3479 . . . . . . . . . . . . 13 π‘Ž ∈ V
2927, 28opth 5477 . . . . . . . . . . . 12 (βŸ¨π‘–, π‘ŽβŸ© = βŸ¨π‘—, π‘’βŸ© ↔ (𝑖 = 𝑗 ∧ π‘Ž = 𝑒))
30 eleq1w 2817 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑒 = π‘Ž β†’ (𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) ↔ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)))
3130eqcoms 2741 . . . . . . . . . . . . . 14 (π‘Ž = 𝑒 β†’ (𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) ↔ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)))
3231, 11syl6bi 253 . . . . . . . . . . . . 13 (π‘Ž = 𝑒 β†’ (𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁) β†’ (𝑁 ∈ Ο‰ β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁))))
3332impcomd 413 . . . . . . . . . . . 12 (π‘Ž = 𝑒 β†’ ((𝑁 ∈ Ο‰ ∧ 𝑒 ∈ (Fmlaβ€˜suc 𝑁)) β†’ π‘Ž ∈ (Fmlaβ€˜suc suc 𝑁)))
3429, 33simplbiim 506 . . . . . . . . . . 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 506 . . . . . . . . . 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 482 . . . . . . . 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 3156 . . . . . . 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 858 . . . . . 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 3156 . . . . 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 482 . . . 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 858 . . 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 414 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 397   ∨ wo 846   = wceq 1542   ∈ wcel 2107   β‰  wne 2941  βˆƒwrex 3071  Vcvv 3475   βŠ† wss 3949  βŸ¨cop 4635  suc csuc 6367  β€˜cfv 6544  (class class class)co 7409  Ο‰com 7855  2oc2o 8460  βŠΌπ‘”cgna 34325  βˆ€π‘”cgol 34326  Fmlacfmla 34328
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5286  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7725  ax-inf2 9636
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-nel 3048  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-ov 7412  df-oprab 7413  df-mpo 7414  df-om 7856  df-1st 7975  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410  df-1o 8466  df-2o 8467  df-map 8822  df-goel 34331  df-gona 34332  df-goal 34333  df-sat 34334  df-fmla 34336
This theorem is referenced by:  goalr  34388
  Copyright terms: Public domain W3C validator