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Theorem mh-inf3f1 36996
Description: A variant of inf3 9603. If 𝐹 is a one-to-one function from 𝐴 into itself, and there exists an element 𝐵 not in its range, then (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω) is an infinite sequence of distinct elements from 𝐴. If 𝐴 is a set, we can use this theorem to prove ω ∈ V via f1dmex 7953. (Contributed by Matthew House, 13-Apr-2026.)
Hypotheses
Ref Expression
mh-inf3f1.1 (𝜑𝐹:𝐴1-1𝐴)
mh-inf3f1.2 (𝜑𝐵 ∈ (𝐴 ∖ ran 𝐹))
Assertion
Ref Expression
mh-inf3f1 (𝜑 → (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω):ω–1-1𝐴)

Proof of Theorem mh-inf3f1
Dummy variables 𝑤 𝑥 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 frfnom 8421 . . . 4 (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω) Fn ω
21a1i 11 . . 3 (𝜑 → (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω) Fn ω)
3 fveq2 6881 . . . . . . 7 (𝑥 = ∅ → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅))
43eleq1d 2846 . . . . . 6 (𝑥 = ∅ → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴 ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) ∈ 𝐴))
5 fveq2 6881 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤))
65eleq1d 2846 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑤 → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴 ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ∈ 𝐴))
7 fveq2 6881 . . . . . . 7 (𝑥 = suc 𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤))
87eleq1d 2846 . . . . . 6 (𝑥 = suc 𝑤 → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴 ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) ∈ 𝐴))
9 mh-inf3f1.2 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐵 ∈ (𝐴 ∖ ran 𝐹))
109eldifad 3916 . . . . . . . 8 (𝜑𝐵𝐴)
11 fr0g 8422 . . . . . . . 8 (𝐵𝐴 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) = 𝐵)
1210, 11syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) = 𝐵)
1312, 10eqeltrd 2861 . . . . . 6 (𝜑 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) ∈ 𝐴)
14 mh-inf3f1.1 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐹:𝐴1-1𝐴)
15 f1f 6774 . . . . . . . . . 10 (𝐹:𝐴1-1𝐴𝐹:𝐴𝐴)
1614, 15syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐹:𝐴𝐴)
1716ffvelcdmda 7079 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ∈ 𝐴) → (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)) ∈ 𝐴)
18 frsuc 8423 . . . . . . . . 9 (𝑤 ∈ ω → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
1918eleq1d 2846 . . . . . . . 8 (𝑤 ∈ ω → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) ∈ 𝐴 ↔ (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)) ∈ 𝐴))
2017, 19imbitrrid 249 . . . . . . 7 (𝑤 ∈ ω → ((𝜑 ∧ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ∈ 𝐴) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) ∈ 𝐴))
2120expd 420 . . . . . 6 (𝑤 ∈ ω → (𝜑 → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ∈ 𝐴 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) ∈ 𝐴)))
224, 6, 8, 13, 21finds2 7894 . . . . 5 (𝑥 ∈ ω → (𝜑 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴))
2322com12 33 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ ω → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴))
2423ralrimiv 3154 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ω ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴)
25 ffnfv 7114 . . 3 ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω):ω⟶𝐴 ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω) Fn ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴))
262, 24, 25sylanbrc 594 . 2 (𝜑 → (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω):ω⟶𝐴)
27 nnord 7869 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ ω → Ord 𝑧)
28 nnord 7869 . . . . . . 7 (𝑤 ∈ ω → Ord 𝑤)
29 ordtri3 6397 . . . . . . 7 ((Ord 𝑧 ∧ Ord 𝑤) → (𝑧 = 𝑤 ↔ ¬ (𝑧𝑤𝑤𝑧)))
3027, 28, 29syl2an 607 . . . . . 6 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω) → (𝑧 = 𝑤 ↔ ¬ (𝑧𝑤𝑤𝑧)))
3130adantl 486 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → (𝑧 = 𝑤 ↔ ¬ (𝑧𝑤𝑤𝑧)))
3231necon2abid 2998 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → ((𝑧𝑤𝑤𝑧) ↔ 𝑧𝑤))
33 vex 3457 . . . . . 6 𝑧 ∈ V
34 vex 3457 . . . . . 6 𝑤 ∈ V
35 simpl 487 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → 𝑥 = 𝑧)
3635eleq1d 2846 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → (𝑥 ∈ ω ↔ 𝑧 ∈ ω))
37 simpr 489 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → 𝑦 = 𝑤)
3837eleq1d 2846 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → (𝑦 ∈ ω ↔ 𝑤 ∈ ω))
3936, 38anbi12d 643 . . . . . . . 8 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → ((𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω) ↔ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)))
4039anbi2d 641 . . . . . . 7 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) ↔ (𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω))))
41 elequ12 2159 . . . . . . . 8 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → (𝑥𝑦𝑧𝑤))
4235fveq2d 6885 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧))
4337fveq2d 6885 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤))
4442, 43neeq12d 3017 . . . . . . . 8 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦) ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
4541, 44imbi12d 347 . . . . . . 7 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → ((𝑥𝑦 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦)) ↔ (𝑧𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤))))
4640, 45imbi12d 347 . . . . . 6 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) → (𝑥𝑦 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦))) ↔ ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → (𝑧𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))))
47 nnaordex2 8624 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω) → (𝑥𝑦 ↔ ∃𝑧 ∈ ω (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦))
4847adantl 486 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) → (𝑥𝑦 ↔ ∃𝑧 ∈ ω (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦))
49 oveq2 7418 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = ∅ → (suc 𝑧 +o 𝑥) = (suc 𝑧 +o ∅))
5049fveq2d 6885 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = ∅ → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o ∅)))
513, 50neeq12d 3017 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = ∅ → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)) ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o ∅))))
52 oveq2 7418 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑤 → (suc 𝑧 +o 𝑥) = (suc 𝑧 +o 𝑤))
5352fveq2d 6885 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤)))
545, 53neeq12d 3017 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = 𝑤 → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)) ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤))))
55 oveq2 7418 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = suc 𝑤 → (suc 𝑧 +o 𝑥) = (suc 𝑧 +o suc 𝑤))
5655fveq2d 6885 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = suc 𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o suc 𝑤)))
577, 56neeq12d 3017 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 = suc 𝑤 → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)) ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o suc 𝑤))))
5816ffnd 6706 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑𝐹 Fn 𝐴)
5958adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → 𝐹 Fn 𝐴)
6026ffvelcdmda 7079 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ∈ 𝐴)
6159, 60fnfvelrnd 7077 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)) ∈ ran 𝐹)
629eldifbd 3917 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → ¬ 𝐵 ∈ ran 𝐹)
6362adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ¬ 𝐵 ∈ ran 𝐹)
64 nelne2 3054 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)) ∈ ran 𝐹 ∧ ¬ 𝐵 ∈ ran 𝐹) → (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)) ≠ 𝐵)
6561, 63, 64syl2anc 595 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)) ≠ 𝐵)
6665necomd 3011 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → 𝐵 ≠ (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
6712adantr 485 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) = 𝐵)
68 peano2 7885 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧 ∈ ω → suc 𝑧 ∈ ω)
6968adantl 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → suc 𝑧 ∈ ω)
70 nna0 8589 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (suc 𝑧 ∈ ω → (suc 𝑧 +o ∅) = suc 𝑧)
7169, 70syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o ∅) = suc 𝑧)
7271fveq2d 6885 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o ∅)) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑧))
73 frsuc 8423 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 ∈ ω → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑧) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
7473adantl 486 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑧) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
7572, 74eqtrd 2796 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o ∅)) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
7666, 67, 753netr4d 3033 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o ∅)))
7718adantl 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
78 nnasuc 8591 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((suc 𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o suc 𝑤) = suc (suc 𝑧 +o 𝑤))
7969, 78sylan 591 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o suc 𝑤) = suc (suc 𝑧 +o 𝑤))
8079fveq2d 6885 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o suc 𝑤)) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc (suc 𝑧 +o 𝑤)))
81 nnacl 8596 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((suc 𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o 𝑤) ∈ ω)
8269, 81sylan 591 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o 𝑤) ∈ ω)
83 frsuc 8423 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ((suc 𝑧 +o 𝑤) ∈ ω → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc (suc 𝑧 +o 𝑤)) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤))))
8482, 83syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc (suc 𝑧 +o 𝑤)) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤))))
8580, 84eqtrd 2796 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o suc 𝑤)) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤))))
8677, 85eqeq12d 2777 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o suc 𝑤)) ↔ (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤)))))
8714ad2antrr 738 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → 𝐹:𝐴1-1𝐴)
8826ad2antrr 738 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω):ω⟶𝐴)
89 simpr 489 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → 𝑤 ∈ ω)
9088, 89ffvelcdmd 7080 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ∈ 𝐴)
9188, 82ffvelcdmd 7080 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤)) ∈ 𝐴)
92 f1veqaeq 7254 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝐹:𝐴1-1𝐴 ∧ (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ∈ 𝐴 ∧ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤)) ∈ 𝐴)) → ((𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤))) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤))))
9387, 90, 91, 92syl12anc 849 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤))) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤))))
9486, 93sylbid 243 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o suc 𝑤)) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤))))
9594necon3d 2977 . . . . . . . . . . . . . . 15 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤)) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o suc 𝑤))))
9695expcom 418 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑤 ∈ ω → ((𝜑𝑧 ∈ ω) → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤)) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o suc 𝑤)))))
9751, 54, 57, 76, 96finds2 7894 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ω → ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥))))
9897impcom 412 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑥 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)))
9998an32s 664 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ 𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)))
10099adantrr 729 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)))
10168ad2antrl 740 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → suc 𝑧 ∈ ω)
102 simplr 780 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → 𝑥 ∈ ω)
103 nnacom 8602 . . . . . . . . . . . . 13 ((suc 𝑧 ∈ ω ∧ 𝑥 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o 𝑥) = (𝑥 +o suc 𝑧))
104101, 102, 103syl2anc 595 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → (suc 𝑧 +o 𝑥) = (𝑥 +o suc 𝑧))
105 simprr 784 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)
106104, 105eqtrd 2796 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → (suc 𝑧 +o 𝑥) = 𝑦)
107106fveq2d 6885 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦))
108100, 107neeqtrd 3025 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦))
109108rexlimdvaa 3165 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ω) → (∃𝑧 ∈ ω (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦)))
110109adantrr 729 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) → (∃𝑧 ∈ ω (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦)))
11148, 110sylbid 243 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) → (𝑥𝑦 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦)))
11233, 34, 46, 111vtocl2 3530 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → (𝑧𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
113 simpl 487 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → 𝑥 = 𝑤)
114113eleq1d 2846 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → (𝑥 ∈ ω ↔ 𝑤 ∈ ω))
115 simpr 489 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → 𝑦 = 𝑧)
116115eleq1d 2846 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → (𝑦 ∈ ω ↔ 𝑧 ∈ ω))
117114, 116anbi12d 643 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → ((𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω) ↔ (𝑤 ∈ ω ∧ 𝑧 ∈ ω)))
118117anbi2d 641 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) ↔ (𝜑 ∧ (𝑤 ∈ ω ∧ 𝑧 ∈ ω))))
119 elequ12 2159 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → (𝑥𝑦𝑤𝑧))
120113fveq2d 6885 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤))
121115fveq2d 6885 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧))
122120, 121neeq12d 3017 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦) ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
123119, 122imbi12d 347 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → ((𝑥𝑦 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦)) ↔ (𝑤𝑧 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧))))
124118, 123imbi12d 347 . . . . . . . 8 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → (((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) → (𝑥𝑦 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦))) ↔ ((𝜑 ∧ (𝑤 ∈ ω ∧ 𝑧 ∈ ω)) → (𝑤𝑧 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))))
12534, 33, 124, 111vtocl2 3530 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤 ∈ ω ∧ 𝑧 ∈ ω)) → (𝑤𝑧 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
126125ancom2s 662 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → (𝑤𝑧 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
127 necom 3009 . . . . . 6 (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧))
128126, 127imbitrrdi 255 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → (𝑤𝑧 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
129112, 128jaod 872 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → ((𝑧𝑤𝑤𝑧) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
13032, 129sylbird 263 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → (𝑧𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
131130ralrimivva 3206 . 2 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ ω ∀𝑤 ∈ ω (𝑧𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
132 dff14a 7268 . 2 ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω):ω–1-1𝐴 ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω):ω⟶𝐴 ∧ ∀𝑧 ∈ ω ∀𝑤 ∈ ω (𝑧𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤))))
13326, 131, 132sylanbrc 594 1 (𝜑 → (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω):ω–1-1𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 400  wo 860   = wceq 1568  wcel 2141  wne 2956  wral 3077  wrex 3087  cdif 3901  c0 4285  ran crn 5662  cres 5663  Ord word 6359  suc csuc 6362   Fn wfn 6531  wf 6532  1-1wf1 6533  cfv 6536  (class class class)co 7410  ωcom 7861  reccrdg 8395   +o coa 8449
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1823  ax-4 1837  ax-5 1938  ax-6 1995  ax-7 2036  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pr 5404  ax-un 7732
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1571  df-fal 1581  df-ex 1808  df-nf 1812  df-sb 2095  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-int 4912  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7862  df-2nd 7986  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-oadd 8456
This theorem is referenced by:  mh-inf3sn  36997
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