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Theorem mh-inf3f1 36739
Description: A variant of inf3 9547. 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 7903. (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 8367 . . . 4 (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω) Fn ω
21a1i 11 . . 3 (𝜑 → (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω) Fn ω)
3 fveq2 6834 . . . . . . 7 (𝑥 = ∅ → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅))
43eleq1d 2822 . . . . . 6 (𝑥 = ∅ → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴 ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) ∈ 𝐴))
5 fveq2 6834 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤))
65eleq1d 2822 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑤 → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴 ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ∈ 𝐴))
7 fveq2 6834 . . . . . . 7 (𝑥 = suc 𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤))
87eleq1d 2822 . . . . . 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 3902 . . . . . . . 8 (𝜑𝐵𝐴)
11 fr0g 8368 . . . . . . . 8 (𝐵𝐴 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) = 𝐵)
1210, 11syl 17 . . . . . . 7 (𝜑 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) = 𝐵)
1312, 10eqeltrd 2837 . . . . . 6 (𝜑 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) ∈ 𝐴)
14 mh-inf3f1.1 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐹:𝐴1-1𝐴)
15 f1f 6730 . . . . . . . . . 10 (𝐹:𝐴1-1𝐴𝐹:𝐴𝐴)
1614, 15syl 17 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐹:𝐴𝐴)
1716ffvelcdmda 7030 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ∈ 𝐴) → (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)) ∈ 𝐴)
18 frsuc 8369 . . . . . . . . 9 (𝑤 ∈ ω → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
1918eleq1d 2822 . . . . . . . 8 (𝑤 ∈ ω → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) ∈ 𝐴 ↔ (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)) ∈ 𝐴))
2017, 19imbitrrid 246 . . . . . . 7 (𝑤 ∈ ω → ((𝜑 ∧ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ∈ 𝐴) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) ∈ 𝐴))
2120expd 415 . . . . . 6 (𝑤 ∈ ω → (𝜑 → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ∈ 𝐴 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) ∈ 𝐴)))
224, 6, 8, 13, 21finds2 7842 . . . . 5 (𝑥 ∈ ω → (𝜑 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴))
2322com12 32 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ ω → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴))
2423ralrimiv 3129 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ω ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴)
25 ffnfv 7065 . . 3 ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω):ω⟶𝐴 ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω) Fn ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴))
262, 24, 25sylanbrc 584 . 2 (𝜑 → (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω):ω⟶𝐴)
27 nnord 7818 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ ω → Ord 𝑧)
28 nnord 7818 . . . . . . 7 (𝑤 ∈ ω → Ord 𝑤)
29 ordtri3 6353 . . . . . . 7 ((Ord 𝑧 ∧ Ord 𝑤) → (𝑧 = 𝑤 ↔ ¬ (𝑧𝑤𝑤𝑧)))
3027, 28, 29syl2an 597 . . . . . 6 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω) → (𝑧 = 𝑤 ↔ ¬ (𝑧𝑤𝑤𝑧)))
3130adantl 481 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → (𝑧 = 𝑤 ↔ ¬ (𝑧𝑤𝑤𝑧)))
3231necon2abid 2975 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → ((𝑧𝑤𝑤𝑧) ↔ 𝑧𝑤))
33 vex 3434 . . . . . 6 𝑧 ∈ V
34 vex 3434 . . . . . 6 𝑤 ∈ V
35 simpl 482 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → 𝑥 = 𝑧)
3635eleq1d 2822 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → (𝑥 ∈ ω ↔ 𝑧 ∈ ω))
37 simpr 484 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → 𝑦 = 𝑤)
3837eleq1d 2822 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → (𝑦 ∈ ω ↔ 𝑤 ∈ ω))
3936, 38anbi12d 633 . . . . . . . 8 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → ((𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω) ↔ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)))
4039anbi2d 631 . . . . . . 7 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) ↔ (𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω))))
41 elequ12 2132 . . . . . . . 8 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → (𝑥𝑦𝑧𝑤))
4235fveq2d 6838 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧))
4337fveq2d 6838 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤))
4442, 43neeq12d 2994 . . . . . . . 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 344 . . . . . . 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 344 . . . . . 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 8568 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω) → (𝑥𝑦 ↔ ∃𝑧 ∈ ω (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦))
4847adantl 481 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) → (𝑥𝑦 ↔ ∃𝑧 ∈ ω (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦))
49 oveq2 7368 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = ∅ → (suc 𝑧 +o 𝑥) = (suc 𝑧 +o ∅))
5049fveq2d 6838 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = ∅ → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o ∅)))
513, 50neeq12d 2994 . . . . . . . . . . . . . 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 7368 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑤 → (suc 𝑧 +o 𝑥) = (suc 𝑧 +o 𝑤))
5352fveq2d 6838 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤)))
545, 53neeq12d 2994 . . . . . . . . . . . . . 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 7368 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = suc 𝑤 → (suc 𝑧 +o 𝑥) = (suc 𝑧 +o suc 𝑤))
5655fveq2d 6838 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = suc 𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o suc 𝑤)))
577, 56neeq12d 2994 . . . . . . . . . . . . . 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 6663 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑𝐹 Fn 𝐴)
5958adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → 𝐹 Fn 𝐴)
6026ffvelcdmda 7030 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ∈ 𝐴)
6159, 60fnfvelrnd 7028 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)) ∈ ran 𝐹)
629eldifbd 3903 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → ¬ 𝐵 ∈ ran 𝐹)
6362adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ¬ 𝐵 ∈ ran 𝐹)
64 nelne2 3031 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)) ∈ ran 𝐹 ∧ ¬ 𝐵 ∈ ran 𝐹) → (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)) ≠ 𝐵)
6561, 63, 64syl2anc 585 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)) ≠ 𝐵)
6665necomd 2988 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → 𝐵 ≠ (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
6712adantr 480 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) = 𝐵)
68 peano2 7834 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧 ∈ ω → suc 𝑧 ∈ ω)
6968adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → suc 𝑧 ∈ ω)
70 nna0 8533 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (suc 𝑧 ∈ ω → (suc 𝑧 +o ∅) = suc 𝑧)
7169, 70syl 17 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o ∅) = suc 𝑧)
7271fveq2d 6838 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o ∅)) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑧))
73 frsuc 8369 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 ∈ ω → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑧) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
7473adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑧) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
7572, 74eqtrd 2772 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o ∅)) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
7666, 67, 753netr4d 3010 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o ∅)))
7718adantl 481 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
78 nnasuc 8535 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((suc 𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o suc 𝑤) = suc (suc 𝑧 +o 𝑤))
7969, 78sylan 581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o suc 𝑤) = suc (suc 𝑧 +o 𝑤))
8079fveq2d 6838 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8540 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((suc 𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o 𝑤) ∈ ω)
8269, 81sylan 581 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o 𝑤) ∈ ω)
83 frsuc 8369 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2772 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2753 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 727 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → 𝐹:𝐴1-1𝐴)
8826ad2antrr 727 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω):ω⟶𝐴)
89 simpr 484 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → 𝑤 ∈ ω)
9088, 89ffvelcdmd 7031 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ∈ 𝐴)
9188, 82ffvelcdmd 7031 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤)) ∈ 𝐴)
92 f1veqaeq 7204 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 837 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 240 . . . . . . . . . . . . . . . 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 2954 . . . . . . . . . . . . . . 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 413 . . . . . . . . . . . . . 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 7842 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ω → ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥))))
9897impcom 407 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑥 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)))
9998an32s 653 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ 𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)))
10099adantrr 718 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)))
10168ad2antrl 729 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → suc 𝑧 ∈ ω)
102 simplr 769 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → 𝑥 ∈ ω)
103 nnacom 8546 . . . . . . . . . . . . 13 ((suc 𝑧 ∈ ω ∧ 𝑥 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o 𝑥) = (𝑥 +o suc 𝑧))
104101, 102, 103syl2anc 585 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → (suc 𝑧 +o 𝑥) = (𝑥 +o suc 𝑧))
105 simprr 773 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)
106104, 105eqtrd 2772 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → (suc 𝑧 +o 𝑥) = 𝑦)
107106fveq2d 6838 . . . . . . . . . 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 3002 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦))
109108rexlimdvaa 3140 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ω) → (∃𝑧 ∈ ω (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦)))
110109adantrr 718 . . . . . . 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 240 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) → (𝑥𝑦 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦)))
11233, 34, 46, 111vtocl2 3511 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → (𝑧𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
113 simpl 482 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → 𝑥 = 𝑤)
114113eleq1d 2822 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → (𝑥 ∈ ω ↔ 𝑤 ∈ ω))
115 simpr 484 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → 𝑦 = 𝑧)
116115eleq1d 2822 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → (𝑦 ∈ ω ↔ 𝑧 ∈ ω))
117114, 116anbi12d 633 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → ((𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω) ↔ (𝑤 ∈ ω ∧ 𝑧 ∈ ω)))
118117anbi2d 631 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) ↔ (𝜑 ∧ (𝑤 ∈ ω ∧ 𝑧 ∈ ω))))
119 elequ12 2132 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → (𝑥𝑦𝑤𝑧))
120113fveq2d 6838 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤))
121115fveq2d 6838 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧))
122120, 121neeq12d 2994 . . . . . . . . . 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 344 . . . . . . . . 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 344 . . . . . . . 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 3511 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤 ∈ ω ∧ 𝑧 ∈ ω)) → (𝑤𝑧 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
126125ancom2s 651 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → (𝑤𝑧 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
127 necom 2986 . . . . . 6 (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧))
128126, 127imbitrrdi 252 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → (𝑤𝑧 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
129112, 128jaod 860 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → ((𝑧𝑤𝑤𝑧) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
13032, 129sylbird 260 . . 3 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → (𝑧𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
131130ralrimivva 3181 . 2 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ ω ∀𝑤 ∈ ω (𝑧𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
132 dff14a 7218 . 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 584 1 (𝜑 → (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω):ω–1-1𝐴)
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 206  wa 395  wo 848   = wceq 1542  wcel 2114  wne 2933  wral 3052  wrex 3062  cdif 3887  c0 4274  ran crn 5625  cres 5626  Ord word 6316  suc csuc 6319   Fn wfn 6487  wf 6488  1-1wf1 6489  cfv 6492  (class class class)co 7360  ωcom 7810  reccrdg 8341   +o coa 8395
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 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5231  ax-nul 5241  ax-pr 5370  ax-un 7682
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-ral 3053  df-rex 3063  df-reu 3344  df-rab 3391  df-v 3432  df-sbc 3730  df-csb 3839  df-dif 3893  df-un 3895  df-in 3897  df-ss 3907  df-pss 3910  df-nul 4275  df-if 4468  df-pw 4544  df-sn 4569  df-pr 4571  df-op 4575  df-uni 4852  df-int 4891  df-iun 4936  df-br 5087  df-opab 5149  df-mpt 5168  df-tr 5194  df-id 5519  df-eprel 5524  df-po 5532  df-so 5533  df-fr 5577  df-we 5579  df-xp 5630  df-rel 5631  df-cnv 5632  df-co 5633  df-dm 5634  df-rn 5635  df-res 5636  df-ima 5637  df-pred 6259  df-ord 6320  df-on 6321  df-lim 6322  df-suc 6323  df-iota 6448  df-fun 6494  df-fn 6495  df-f 6496  df-f1 6497  df-fo 6498  df-f1o 6499  df-fv 6500  df-ov 7363  df-oprab 7364  df-mpo 7365  df-om 7811  df-2nd 7936  df-frecs 8224  df-wrecs 8255  df-recs 8304  df-rdg 8342  df-oadd 8402
This theorem is referenced by:  mh-inf3sn  36740
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