Theorem itcoval1 47302

Description: A function iterated once. (Contributed by AV, 2-May-2024.)

Assertion

Ref	Expression
itcoval1	⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → ((IterComp‘𝐹)‘1) = 𝐹)

Proof of Theorem itcoval1

Dummy variables 𝑔 𝑖 𝑗 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		itcoval 47300	. . . 4 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑉 → (IterComp‘𝐹) = seq0((𝑔 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝐹 ∘ 𝑔)), (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑖 = 0, ( I ↾ dom 𝐹), 𝐹))))
2	1	fveq1d 6890	. . 3 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑉 → ((IterComp‘𝐹)‘1) = (seq0((𝑔 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝐹 ∘ 𝑔)), (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑖 = 0, ( I ↾ dom 𝐹), 𝐹)))‘1))
3	2	adantl 482	. 2 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → ((IterComp‘𝐹)‘1) = (seq0((𝑔 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝐹 ∘ 𝑔)), (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑖 = 0, ( I ↾ dom 𝐹), 𝐹)))‘1))
4		nn0uz 12860	. . . 4 ⊢ ℕ0 = (ℤ≥‘0)
5		0nn0 12483	. . . . 5 ⊢ 0 ∈ ℕ0
6	5	a1i 11	. . . 4 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → 0 ∈ ℕ0)
7		1e0p1 12715	. . . 4 ⊢ 1 = (0 + 1)
8	1	eqcomd 2738	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑉 → seq0((𝑔 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝐹 ∘ 𝑔)), (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑖 = 0, ( I ↾ dom 𝐹), 𝐹))) = (IterComp‘𝐹))
9	8	fveq1d 6890	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑉 → (seq0((𝑔 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝐹 ∘ 𝑔)), (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑖 = 0, ( I ↾ dom 𝐹), 𝐹)))‘0) = ((IterComp‘𝐹)‘0))
10		itcoval0 47301	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑉 → ((IterComp‘𝐹)‘0) = ( I ↾ dom 𝐹))
11	9, 10	eqtrd 2772	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑉 → (seq0((𝑔 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝐹 ∘ 𝑔)), (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑖 = 0, ( I ↾ dom 𝐹), 𝐹)))‘0) = ( I ↾ dom 𝐹))
12	11	adantl 482	. . . 4 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (seq0((𝑔 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝐹 ∘ 𝑔)), (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑖 = 0, ( I ↾ dom 𝐹), 𝐹)))‘0) = ( I ↾ dom 𝐹))
13		eqidd 2733	. . . . 5 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑖 = 0, ( I ↾ dom 𝐹), 𝐹)) = (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑖 = 0, ( I ↾ dom 𝐹), 𝐹)))
14		ax-1ne0 11175	. . . . . . . . 9 ⊢ 1 ≠ 0
15	14	neii 2942	. . . . . . . 8 ⊢ ¬ 1 = 0
16		eqeq1 2736	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑖 = 1 → (𝑖 = 0 ↔ 1 = 0))
17	15, 16	mtbiri 326	. . . . . . 7 ⊢ (𝑖 = 1 → ¬ 𝑖 = 0)
18	17	iffalsed 4538	. . . . . 6 ⊢ (𝑖 = 1 → if(𝑖 = 0, ( I ↾ dom 𝐹), 𝐹) = 𝐹)
19	18	adantl 482	. . . . 5 ⊢ (((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) ∧ 𝑖 = 1) → if(𝑖 = 0, ( I ↾ dom 𝐹), 𝐹) = 𝐹)
20		1nn0 12484	. . . . . 6 ⊢ 1 ∈ ℕ0
21	20	a1i 11	. . . . 5 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → 1 ∈ ℕ0)
22		simpr 485	. . . . 5 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → 𝐹 ∈ 𝑉)
23	13, 19, 21, 22	fvmptd 7002	. . . 4 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → ((𝑖 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑖 = 0, ( I ↾ dom 𝐹), 𝐹))‘1) = 𝐹)
24	4, 6, 7, 12, 23	seqp1d 13979	. . 3 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (seq0((𝑔 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝐹 ∘ 𝑔)), (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑖 = 0, ( I ↾ dom 𝐹), 𝐹)))‘1) = (( I ↾ dom 𝐹)(𝑔 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝐹 ∘ 𝑔))𝐹))
25		eqidd 2733	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑉 → (𝑔 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝐹 ∘ 𝑔)) = (𝑔 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝐹 ∘ 𝑔)))
26		coeq2 5856	. . . . . . 7 ⊢ (𝑔 = ( I ↾ dom 𝐹) → (𝐹 ∘ 𝑔) = (𝐹 ∘ ( I ↾ dom 𝐹)))
27	26	ad2antrl 726	. . . . . 6 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝑉 ∧ (𝑔 = ( I ↾ dom 𝐹) ∧ 𝑗 = 𝐹)) → (𝐹 ∘ 𝑔) = (𝐹 ∘ ( I ↾ dom 𝐹)))
28		dmexg 7890	. . . . . . 7 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑉 → dom 𝐹 ∈ V)
29	28	resiexd 7214	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑉 → ( I ↾ dom 𝐹) ∈ V)
30		elex 3492	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑉 → 𝐹 ∈ V)
31		coexg 7916	. . . . . . 7 ⊢ ((𝐹 ∈ 𝑉 ∧ ( I ↾ dom 𝐹) ∈ V) → (𝐹 ∘ ( I ↾ dom 𝐹)) ∈ V)
32	29, 31	mpdan 685	. . . . . 6 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑉 → (𝐹 ∘ ( I ↾ dom 𝐹)) ∈ V)
33	25, 27, 29, 30, 32	ovmpod 7556	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∈ 𝑉 → (( I ↾ dom 𝐹)(𝑔 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝐹 ∘ 𝑔))𝐹) = (𝐹 ∘ ( I ↾ dom 𝐹)))
34	33	adantl 482	. . . 4 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (( I ↾ dom 𝐹)(𝑔 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝐹 ∘ 𝑔))𝐹) = (𝐹 ∘ ( I ↾ dom 𝐹)))
35		coires1 6260	. . . . 5 ⊢ (𝐹 ∘ ( I ↾ dom 𝐹)) = (𝐹 ↾ dom 𝐹)
36		resdm 6024	. . . . . 6 ⊢ (Rel 𝐹 → (𝐹 ↾ dom 𝐹) = 𝐹)
37	36	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (𝐹 ↾ dom 𝐹) = 𝐹)
38	35, 37	eqtrid 2784	. . . 4 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (𝐹 ∘ ( I ↾ dom 𝐹)) = 𝐹)
39	34, 38	eqtrd 2772	. . 3 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (( I ↾ dom 𝐹)(𝑔 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝐹 ∘ 𝑔))𝐹) = 𝐹)
40	24, 39	eqtrd 2772	. 2 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → (seq0((𝑔 ∈ V, 𝑗 ∈ V ↦ (𝐹 ∘ 𝑔)), (𝑖 ∈ ℕ0 ↦ if(𝑖 = 0, ( I ↾ dom 𝐹), 𝐹)))‘1) = 𝐹)
41	3, 40	eqtrd 2772	1 ⊢ ((Rel 𝐹 ∧ 𝐹 ∈ 𝑉) → ((IterComp‘𝐹)‘1) = 𝐹)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  Vcvv 3474  ifcif 4527   ↦ cmpt 5230   I cid 5572  dom cdm 5675   ↾ cres 5677   ∘ ccom 5679  Rel wrel 5680  ‘cfv 6540  (class class class)co 7405   ∈ cmpo 7407  0cc0 11106  1c1 11107  ℕ₀cn0 12468  seqcseq 13962  IterCompcitco 47296

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  ax-cnex 11162  ax-resscn 11163  ax-1cn 11164  ax-icn 11165  ax-addcl 11166  ax-addrcl 11167  ax-mulcl 11168  ax-mulrcl 11169  ax-mulcom 11170  ax-addass 11171  ax-mulass 11172  ax-distr 11173  ax-i2m1 11174  ax-1ne0 11175  ax-1rid 11176  ax-rnegex 11177  ax-rrecex 11178  ax-cnre 11179  ax-pre-lttri 11180  ax-pre-lttrn 11181  ax-pre-ltadd 11182  ax-pre-mulgt0 11183

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-riota 7361  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-om 7852  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-wrecs 8293  df-recs 8367  df-rdg 8406  df-er 8699  df-en 8936  df-dom 8937  df-sdom 8938  df-pnf 11246  df-mnf 11247  df-xr 11248  df-ltxr 11249  df-le 11250  df-sub 11442  df-neg 11443  df-nn 12209  df-n0 12469  df-z 12555  df-uz 12819  df-seq 13963  df-itco 47298

This theorem is referenced by:  itcoval2  47303  ackvalsuc0val  47326