Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  itcovalpclem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem itcovalpclem2 49601
Description: Lemma 2 for itcovalpc 49602: induction step. (Contributed by AV, 4-May-2024.)
Hypothesis
Ref Expression
itcovalpc.f 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + 𝐶))
Assertion
Ref Expression
itcovalpclem2 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → (((IterComp‘𝐹)‘𝑦) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦))) → ((IterComp‘𝐹)‘(𝑦 + 1)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · (𝑦 + 1))))))
Distinct variable groups:   𝐶,𝑛   𝑦,𝑛
Allowed substitution hints:   𝐶(𝑦)   𝐹(𝑦, 𝑛)

Proof of Theorem itcovalpclem2
Dummy variable 𝑚 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 itcovalpc.f . . . . 5 𝐹 = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + 𝐶))
2 nn0ex 12534 . . . . . 6 0 ∈ V
32mptex 7222 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + 𝐶)) ∈ V
41, 3eqeltri 2856 . . . 4 𝐹 ∈ V
5 simpl 488 . . . 4 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → 𝑦 ∈ ℕ0)
6 simpr 490 . . . 4 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ ((IterComp‘𝐹)‘𝑦) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦)))) → ((IterComp‘𝐹)‘𝑦) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦))))
7 itcovalsucov 49598 . . . 4 ((𝐹 ∈ V ∧ 𝑦 ∈ ℕ0 ∧ ((IterComp‘𝐹)‘𝑦) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦)))) → ((IterComp‘𝐹)‘(𝑦 + 1)) = (𝐹 ∘ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦)))))
84, 5, 6, 7mp3an2ani 1497 . . 3 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ ((IterComp‘𝐹)‘𝑦) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦)))) → ((IterComp‘𝐹)‘(𝑦 + 1)) = (𝐹 ∘ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦)))))
9 simpr 490 . . . . . . 7 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑛 ∈ ℕ0)
10 simplr 781 . . . . . . . 8 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ ℕ0)
115adantr 486 . . . . . . . 8 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑦 ∈ ℕ0)
1210, 11nn0mulcld 12594 . . . . . . 7 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝐶 · 𝑦) ∈ ℕ0)
139, 12nn0addcld 12593 . . . . . 6 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑛 + (𝐶 · 𝑦)) ∈ ℕ0)
14 eqidd 2761 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦))) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦))))
15 oveq1 7420 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 𝑚 → (𝑛 + 𝐶) = (𝑚 + 𝐶))
1615cbvmptv 5209 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + 𝐶)) = (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑚 + 𝐶))
171, 16eqtri 2783 . . . . . . 7 𝐹 = (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑚 + 𝐶))
1817a1i 11 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → 𝐹 = (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑚 + 𝐶)))
19 oveq1 7420 . . . . . 6 (𝑚 = (𝑛 + (𝐶 · 𝑦)) → (𝑚 + 𝐶) = ((𝑛 + (𝐶 · 𝑦)) + 𝐶))
2013, 14, 18, 19fmptco 7123 . . . . 5 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → (𝐹 ∘ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦)))) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛 + (𝐶 · 𝑦)) + 𝐶)))
219nn0cnd 12591 . . . . . . . 8 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑛 ∈ ℂ)
2212nn0cnd 12591 . . . . . . . 8 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝐶 · 𝑦) ∈ ℂ)
2310nn0cnd 12591 . . . . . . . 8 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ ℂ)
2421, 22, 23addassd 11255 . . . . . . 7 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝑛 + (𝐶 · 𝑦)) + 𝐶) = (𝑛 + ((𝐶 · 𝑦) + 𝐶)))
25 nn0cn 12538 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐶 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℂ)
2625mulridd 11250 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐶 ∈ ℕ0 → (𝐶 · 1) = 𝐶)
2726adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → (𝐶 · 1) = 𝐶)
2827eqcomd 2766 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → 𝐶 = (𝐶 · 1))
2928oveq2d 7429 . . . . . . . . . 10 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → ((𝐶 · 𝑦) + 𝐶) = ((𝐶 · 𝑦) + (𝐶 · 1)))
30 simpr 490 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ ℕ0)
3130nn0cnd 12591 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ ℂ)
325nn0cnd 12591 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → 𝑦 ∈ ℂ)
33 1cnd 11226 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → 1 ∈ ℂ)
3431, 32, 33adddid 11257 . . . . . . . . . 10 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → (𝐶 · (𝑦 + 1)) = ((𝐶 · 𝑦) + (𝐶 · 1)))
3529, 34eqtr4d 2798 . . . . . . . . 9 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → ((𝐶 · 𝑦) + 𝐶) = (𝐶 · (𝑦 + 1)))
3635oveq2d 7429 . . . . . . . 8 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → (𝑛 + ((𝐶 · 𝑦) + 𝐶)) = (𝑛 + (𝐶 · (𝑦 + 1))))
3736adantr 486 . . . . . . 7 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑛 + ((𝐶 · 𝑦) + 𝐶)) = (𝑛 + (𝐶 · (𝑦 + 1))))
3824, 37eqtrd 2795 . . . . . 6 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝑛 + (𝐶 · 𝑦)) + 𝐶) = (𝑛 + (𝐶 · (𝑦 + 1))))
3938mpteq2dva 5198 . . . . 5 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛 + (𝐶 · 𝑦)) + 𝐶)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · (𝑦 + 1)))))
4020, 39eqtrd 2795 . . . 4 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → (𝐹 ∘ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦)))) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · (𝑦 + 1)))))
4140adantr 486 . . 3 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ ((IterComp‘𝐹)‘𝑦) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦)))) → (𝐹 ∘ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦)))) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · (𝑦 + 1)))))
428, 41eqtrd 2795 . 2 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ ((IterComp‘𝐹)‘𝑦) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦)))) → ((IterComp‘𝐹)‘(𝑦 + 1)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · (𝑦 + 1)))))
4342ex 418 1 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → (((IterComp‘𝐹)‘𝑦) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦))) → ((IterComp‘𝐹)‘(𝑦 + 1)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · (𝑦 + 1))))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wa 401   = wceq 1570  wcel 2145  Vcvv 3450  cmpt 5186  ccom 5659  cfv 6533  (class class class)co 7413  1c1 11125   + caddc 11127   · cmul 11129  0cn0 12528  IterCompcitco 49587
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5232  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7736  ax-inf2 9620  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7863  df-2nd 7987  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-er 8696  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11467  df-neg 11468  df-nn 12258  df-n0 12529  df-z 12616  df-uz 12888  df-seq 14066  df-itco 49589
This theorem is used by:  itcovalpc  49602
  Copyright terms: Public domain W3C validator