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Theorem mh-inf3f1 37147
Description: A variant of inf3 9617. 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 7957. (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 8427 . . . 4 (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω) Fn ω
21a1i 11 . . 3 (𝜑 → (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω) Fn ω)
3 fveq2 6882 . . . . . . 7 (𝑥 = ∅ → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅))
43eleq1d 2847 . . . . . 6 (𝑥 = ∅ → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴 ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) ∈ 𝐴))
5 fveq2 6882 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤))
65eleq1d 2847 . . . . . 6 (𝑥 = 𝑤 → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴 ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ∈ 𝐴))
7 fveq2 6882 . . . . . . 7 (𝑥 = suc 𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤))
87eleq1d 2847 . . . . . 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 3914 . . . . . . . 8 (𝜑𝐵𝐴)
11 fr0g 8428 . . . . . . . 8 (𝐵𝐴 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) = 𝐵)
1210, 11syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) = 𝐵)
1312, 10eqeltrd 2862 . . . . . 6 (𝜑 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) ∈ 𝐴)
14 mh-inf3f1.1 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐹:𝐴1-1𝐴)
15 f1f 6775 . . . . . . . . . 10 (𝐹:𝐴1-1𝐴𝐹:𝐴𝐴)
1614, 15syl 18 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐹:𝐴𝐴)
1716ffvelcdmda 7080 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ∈ 𝐴) → (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)) ∈ 𝐴)
18 frsuc 8429 . . . . . . . . 9 (𝑤 ∈ ω → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
1918eleq1d 2847 . . . . . . . 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 421 . . . . . 6 (𝑤 ∈ ω → (𝜑 → (((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ∈ 𝐴 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) ∈ 𝐴)))
224, 6, 8, 13, 21finds2 7898 . . . . 5 (𝑥 ∈ ω → (𝜑 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴))
2322com12 33 . . . 4 (𝜑 → (𝑥 ∈ ω → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴))
2423ralrimiv 3155 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ω ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴)
25 ffnfv 7115 . . 3 ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω):ω⟶𝐴 ↔ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω) Fn ω ∧ ∀𝑥 ∈ ω ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ∈ 𝐴))
262, 24, 25sylanbrc 595 . 2 (𝜑 → (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω):ω⟶𝐴)
27 nnord 7873 . . . . . . 7 (𝑧 ∈ ω → Ord 𝑧)
28 nnord 7873 . . . . . . 7 (𝑤 ∈ ω → Ord 𝑤)
29 ordtri3 6398 . . . . . . 7 ((Ord 𝑧 ∧ Ord 𝑤) → (𝑧 = 𝑤 ↔ ¬ (𝑧𝑤𝑤𝑧)))
3027, 28, 29syl2an 608 . . . . . 6 ((𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω) → (𝑧 = 𝑤 ↔ ¬ (𝑧𝑤𝑤𝑧)))
3130adantl 487 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → (𝑧 = 𝑤 ↔ ¬ (𝑧𝑤𝑤𝑧)))
3231necon2abid 2999 . . . 4 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → ((𝑧𝑤𝑤𝑧) ↔ 𝑧𝑤))
33 vex 3457 . . . . . 6 𝑧 ∈ V
34 vex 3457 . . . . . 6 𝑤 ∈ V
35 simpl 488 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → 𝑥 = 𝑧)
3635eleq1d 2847 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → (𝑥 ∈ ω ↔ 𝑧 ∈ ω))
37 simpr 490 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → 𝑦 = 𝑤)
3837eleq1d 2847 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → (𝑦 ∈ ω ↔ 𝑤 ∈ ω))
3936, 38anbi12d 644 . . . . . . . 8 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → ((𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω) ↔ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)))
4039anbi2d 642 . . . . . . 7 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) ↔ (𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω))))
41 elequ12 2163 . . . . . . . 8 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → (𝑥𝑦𝑧𝑤))
4235fveq2d 6886 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧))
4337fveq2d 6886 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑧𝑦 = 𝑤) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤))
4442, 43neeq12d 3018 . . . . . . . 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 8630 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω) → (𝑥𝑦 ↔ ∃𝑧 ∈ ω (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦))
4847adantl 487 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) → (𝑥𝑦 ↔ ∃𝑧 ∈ ω (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦))
49 oveq2 7424 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = ∅ → (suc 𝑧 +o 𝑥) = (suc 𝑧 +o ∅))
5049fveq2d 6886 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = ∅ → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o ∅)))
513, 50neeq12d 3018 . . . . . . . . . . . . . 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 7424 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = 𝑤 → (suc 𝑧 +o 𝑥) = (suc 𝑧 +o 𝑤))
5352fveq2d 6886 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = 𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤)))
545, 53neeq12d 3018 . . . . . . . . . . . . . 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 7424 . . . . . . . . . . . . . . . 16 (𝑥 = suc 𝑤 → (suc 𝑧 +o 𝑥) = (suc 𝑧 +o suc 𝑤))
5655fveq2d 6886 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝑥 = suc 𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o suc 𝑤)))
577, 56neeq12d 3018 . . . . . . . . . . . . . 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 6707 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝜑𝐹 Fn 𝐴)
5958adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → 𝐹 Fn 𝐴)
6026ffvelcdmda 7080 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ∈ 𝐴)
6159, 60fnfvelrnd 7078 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)) ∈ ran 𝐹)
629eldifbd 3915 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (𝜑 → ¬ 𝐵 ∈ ran 𝐹)
6362adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ¬ 𝐵 ∈ ran 𝐹)
64 nelne2 3055 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (((𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)) ∈ ran 𝐹 ∧ ¬ 𝐵 ∈ ran 𝐹) → (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)) ≠ 𝐵)
6561, 63, 64syl2anc 596 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)) ≠ 𝐵)
6665necomd 3012 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → 𝐵 ≠ (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
6712adantr 486 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) = 𝐵)
68 peano2 7889 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (𝑧 ∈ ω → suc 𝑧 ∈ ω)
6968adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → suc 𝑧 ∈ ω)
70 nna0 8595 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (suc 𝑧 ∈ ω → (suc 𝑧 +o ∅) = suc 𝑧)
7169, 70syl 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o ∅) = suc 𝑧)
7271fveq2d 6886 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o ∅)) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑧))
73 frsuc 8429 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 (𝑧 ∈ ω → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑧) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
7473adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑧) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
7572, 74eqtrd 2797 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o ∅)) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
7666, 67, 753netr4d 3034 . . . . . . . . . . . . . 14 ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘∅) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o ∅)))
7718adantl 487 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘suc 𝑤) = (𝐹‘((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
78 nnasuc 8597 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((suc 𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o suc 𝑤) = suc (suc 𝑧 +o 𝑤))
7969, 78sylan 592 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o suc 𝑤) = suc (suc 𝑧 +o 𝑤))
8079fveq2d 6886 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 8602 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 ((suc 𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o 𝑤) ∈ ω)
8269, 81sylan 592 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o 𝑤) ∈ ω)
83 frsuc 8429 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2797 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2778 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 739 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → 𝐹:𝐴1-1𝐴)
8826ad2antrr 739 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω):ω⟶𝐴)
89 simpr 490 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → 𝑤 ∈ ω)
9088, 89ffvelcdmd 7081 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ∈ 𝐴)
9188, 82ffvelcdmd 7081 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑤)) ∈ 𝐴)
92 f1veqaeq 7256 . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 850 . . . . . . . . . . . . . . . . 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 2978 . . . . . . . . . . . . . . 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 419 . . . . . . . . . . . . . 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 7898 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 ∈ ω → ((𝜑𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥))))
9897impcom 413 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑧 ∈ ω) ∧ 𝑥 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)))
9998an32s 665 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ 𝑧 ∈ ω) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)))
10099adantrr 730 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘(suc 𝑧 +o 𝑥)))
10168ad2antrl 741 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → suc 𝑧 ∈ ω)
102 simplr 781 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → 𝑥 ∈ ω)
103 nnacom 8608 . . . . . . . . . . . . 13 ((suc 𝑧 ∈ ω ∧ 𝑥 ∈ ω) → (suc 𝑧 +o 𝑥) = (𝑥 +o suc 𝑧))
104101, 102, 103syl2anc 596 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → (suc 𝑧 +o 𝑥) = (𝑥 +o suc 𝑧))
105 simprr 785 . . . . . . . . . . . 12 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)
106104, 105eqtrd 2797 . . . . . . . . . . 11 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → (suc 𝑧 +o 𝑥) = 𝑦)
107106fveq2d 6886 . . . . . . . . . 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 3026 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝑥 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦)) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦))
109108rexlimdvaa 3166 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ ω) → (∃𝑧 ∈ ω (𝑥 +o suc 𝑧) = 𝑦 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦)))
110109adantrr 730 . . . . . . 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 3529 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → (𝑧𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
113 simpl 488 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → 𝑥 = 𝑤)
114113eleq1d 2847 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → (𝑥 ∈ ω ↔ 𝑤 ∈ ω))
115 simpr 490 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → 𝑦 = 𝑧)
116115eleq1d 2847 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → (𝑦 ∈ ω ↔ 𝑧 ∈ ω))
117114, 116anbi12d 644 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → ((𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω) ↔ (𝑤 ∈ ω ∧ 𝑧 ∈ ω)))
118117anbi2d 642 . . . . . . . . 9 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → ((𝜑 ∧ (𝑥 ∈ ω ∧ 𝑦 ∈ ω)) ↔ (𝜑 ∧ (𝑤 ∈ ω ∧ 𝑧 ∈ ω))))
119 elequ12 2163 . . . . . . . . . 10 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → (𝑥𝑦𝑤𝑧))
120113fveq2d 6886 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑥) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤))
121115fveq2d 6886 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 = 𝑤𝑦 = 𝑧) → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑦) = ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧))
122120, 121neeq12d 3018 . . . . . . . . . 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 3529 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑤 ∈ ω ∧ 𝑧 ∈ ω)) → (𝑤𝑧 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
126125ancom2s 663 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑧 ∈ ω ∧ 𝑤 ∈ ω)) → (𝑤𝑧 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧)))
127 necom 3010 . . . . . 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 873 . . . 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 3207 . 2 (𝜑 → ∀𝑧 ∈ ω ∀𝑤 ∈ ω (𝑧𝑤 → ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑧) ≠ ((rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω)‘𝑤)))
132 dff14a 7270 . 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 595 1 (𝜑 → (rec(𝐹, 𝐵) ↾ ω):ω–1-1𝐴)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3  wi 4  wb 209  wa 401  wo 861   = wceq 1570  wcel 2145  wne 2957  wral 3078  wrex 3088  cdif 3899  c0 4282  ran crn 5660  cres 5661  Ord word 6360  suc csuc 6363   Fn wfn 6532  wf 6533  1-1wf1 6534  cfv 6537  (class class class)co 7416  ωcom 7865  reccrdg 8401   +o coa 8455
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 2215  ax-ext 2734  ax-sep 5255  ax-nul 5267  ax-pr 5402  ax-un 7739
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 2566  df-eu 2596  df-clab 2741  df-cleq 2754  df-clel 2837  df-nfc 2911  df-ne 2958  df-ral 3079  df-rex 3089  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3743  df-csb 3851  df-dif 3905  df-un 3907  df-in 3909  df-ss 3919  df-pss 3922  df-nul 4283  df-if 4486  df-pw 4562  df-sn 4588  df-pr 4590  df-op 4594  df-uni 4871  df-int 4911  df-iun 4956  df-br 5108  df-opab 5172  df-mpt 5191  df-tr 5217  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  df-xp 5665  df-rel 5666  df-cnv 5667  df-co 5668  df-dm 5669  df-rn 5670  df-res 5671  df-ima 5672  df-pred 6303  df-ord 6364  df-on 6365  df-lim 6366  df-suc 6367  df-iota 6493  df-fun 6539  df-fn 6540  df-f 6541  df-f1 6542  df-fo 6543  df-f1o 6544  df-fv 6545  df-ov 7419  df-oprab 7420  df-mpo 7421  df-om 7866  df-2nd 7990  df-frecs 8283  df-wrecs 8314  df-recs 8363  df-rdg 8402  df-oadd 8462
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