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 49508
Description: Lemma 2 for itcovalpc 49509: 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 12525 . . . . . 6 0 ∈ V
32mptex 7228 . . . . 5 (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + 𝐶)) ∈ V
41, 3eqeltri 2861 . . . 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 49505 . . . 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 12585 . . . . . . 7 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝐶 · 𝑦) ∈ ℕ0)
139, 12nn0addcld 12584 . . . . . 6 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝑛 + (𝐶 · 𝑦)) ∈ ℕ0)
14 eqidd 2766 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦))) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦))))
15 oveq1 7426 . . . . . . . . 9 (𝑛 = 𝑚 → (𝑛 + 𝐶) = (𝑚 + 𝐶))
1615cbvmptv 5217 . . . . . . . 8 (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + 𝐶)) = (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑚 + 𝐶))
171, 16eqtri 2788 . . . . . . 7 𝐹 = (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑚 + 𝐶))
1817a1i 11 . . . . . 6 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → 𝐹 = (𝑚 ∈ ℕ0 ↦ (𝑚 + 𝐶)))
19 oveq1 7426 . . . . . 6 (𝑚 = (𝑛 + (𝐶 · 𝑦)) → (𝑚 + 𝐶) = ((𝑛 + (𝐶 · 𝑦)) + 𝐶))
2013, 14, 18, 19fmptco 7129 . . . . 5 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → (𝐹 ∘ (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · 𝑦)))) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛 + (𝐶 · 𝑦)) + 𝐶)))
219nn0cnd 12582 . . . . . . . 8 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝑛 ∈ ℂ)
2212nn0cnd 12582 . . . . . . . 8 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → (𝐶 · 𝑦) ∈ ℂ)
2310nn0cnd 12582 . . . . . . . 8 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ ℂ)
2421, 22, 23addassd 11246 . . . . . . 7 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝑛 + (𝐶 · 𝑦)) + 𝐶) = (𝑛 + ((𝐶 · 𝑦) + 𝐶)))
25 nn0cn 12529 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝐶 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℂ)
2625mulridd 11241 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐶 ∈ ℕ0 → (𝐶 · 1) = 𝐶)
2726adantl 487 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → (𝐶 · 1) = 𝐶)
2827eqcomd 2771 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → 𝐶 = (𝐶 · 1))
2928oveq2d 7435 . . . . . . . . . 10 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → ((𝐶 · 𝑦) + 𝐶) = ((𝐶 · 𝑦) + (𝐶 · 1)))
30 simpr 490 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ ℕ0)
3130nn0cnd 12582 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → 𝐶 ∈ ℂ)
325nn0cnd 12582 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → 𝑦 ∈ ℂ)
33 1cnd 11217 . . . . . . . . . . 11 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → 1 ∈ ℂ)
3431, 32, 33adddid 11248 . . . . . . . . . 10 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → (𝐶 · (𝑦 + 1)) = ((𝐶 · 𝑦) + (𝐶 · 1)))
3529, 34eqtr4d 2803 . . . . . . . . 9 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → ((𝐶 · 𝑦) + 𝐶) = (𝐶 · (𝑦 + 1)))
3635oveq2d 7435 . . . . . . . 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 2800 . . . . . 6 (((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) ∧ 𝑛 ∈ ℕ0) → ((𝑛 + (𝐶 · 𝑦)) + 𝐶) = (𝑛 + (𝐶 · (𝑦 + 1))))
3938mpteq2dva 5206 . . . . 5 ((𝑦 ∈ ℕ0𝐶 ∈ ℕ0) → (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ ((𝑛 + (𝐶 · 𝑦)) + 𝐶)) = (𝑛 ∈ ℕ0 ↦ (𝑛 + (𝐶 · (𝑦 + 1)))))
4020, 39eqtrd 2800 . . . 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 2800 . 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 2146  Vcvv 3457  cmpt 5194  ccom 5667  cfv 6540  (class class class)co 7419  1c1 11116   + caddc 11118   · cmul 11120  0cn0 12519  IterCompcitco 49494
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 2148  ax-9 2156  ax-10 2179  ax-11 2195  ax-12 2216  ax-ext 2737  ax-rep 5240  ax-sep 5259  ax-nul 5271  ax-pow 5338  ax-pr 5406  ax-un 7742  ax-inf2 9617  ax-cnex 11171  ax-resscn 11172  ax-1cn 11173  ax-icn 11174  ax-addcl 11175  ax-addrcl 11176  ax-mulcl 11177  ax-mulrcl 11178  ax-mulcom 11179  ax-addass 11180  ax-mulass 11181  ax-distr 11182  ax-i2m1 11183  ax-1ne0 11184  ax-1rid 11185  ax-rnegex 11186  ax-rrecex 11187  ax-cnre 11188  ax-pre-lttri 11189  ax-pre-lttrn 11190  ax-pre-ltadd 11191  ax-pre-mulgt0 11192
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 2569  df-eu 2599  df-clab 2744  df-cleq 2757  df-clel 2840  df-nfc 2914  df-ne 2961  df-nel 3067  df-ral 3082  df-rex 3092  df-reu 3372  df-rab 3419  df-v 3459  df-sbc 3747  df-csb 3855  df-dif 3909  df-un 3911  df-in 3913  df-ss 3923  df-pss 3926  df-nul 4287  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4875  df-iun 4960  df-br 5112  df-opab 5176  df-mpt 5195  df-tr 5221  df-id 5558  df-eprel 5563  df-po 5571  df-so 5572  df-fr 5616  df-we 5618  df-xp 5669  df-rel 5670  df-cnv 5671  df-co 5672  df-dm 5673  df-rn 5674  df-res 5675  df-ima 5676  df-pred 6306  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6496  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-riota 7376  df-ov 7422  df-oprab 7423  df-mpo 7424  df-om 7869  df-2nd 7993  df-frecs 8284  df-wrecs 8315  df-recs 8364  df-rdg 8403  df-er 8700  df-en 8950  df-dom 8951  df-sdom 8952  df-pnf 11260  df-mnf 11261  df-xr 11262  df-ltxr 11263  df-le 11264  df-sub 11458  df-neg 11459  df-nn 12249  df-n0 12520  df-z 12607  df-uz 12879  df-seq 14056  df-itco 49496
This theorem is used by:  itcovalpc  49509
  Copyright terms: Public domain W3C validator