Theorem nadd1suc 44236

Description: Natural addition with 1 is same as successor. (Contributed by RP, 31-Dec-2024.)

Assertion

Ref	Expression
nadd1suc	⊢ (𝐴 ∈ On → (𝐴 +no 1o) = suc 𝐴)

Proof of Theorem nadd1suc

Dummy variables 𝑎 𝑏 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		oveq1 7421	. . 3 ⊢ (𝑎 = 𝑏 → (𝑎 +no 1o) = (𝑏 +no 1o))
2		suceq 6426	. . 3 ⊢ (𝑎 = 𝑏 → suc 𝑎 = suc 𝑏)
3	1, 2	eqeq12d 2776	. 2 ⊢ (𝑎 = 𝑏 → ((𝑎 +no 1o) = suc 𝑎 ↔ (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏))
4		oveq1 7421	. . 3 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → (𝑎 +no 1o) = (𝐴 +no 1o))
5		suceq 6426	. . 3 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → suc 𝑎 = suc 𝐴)
6	4, 5	eqeq12d 2776	. 2 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → ((𝑎 +no 1o) = suc 𝑎 ↔ (𝐴 +no 1o) = suc 𝐴))
7		naddrid 8675	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑎 ∈ On → (𝑎 +no ∅) = 𝑎)
8	7	eleq1d 2845	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑎 ∈ On → ((𝑎 +no ∅) ∈ 𝑥 ↔ 𝑎 ∈ 𝑥))
9	8	anbi1d 643	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑎 ∈ On → (((𝑎 +no ∅) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 suc 𝑏 ∈ 𝑥) ↔ (𝑎 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 suc 𝑏 ∈ 𝑥)))
10	9	ad2antrr 739	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) ∧ 𝑥 ∈ On) → (((𝑎 +no ∅) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 suc 𝑏 ∈ 𝑥) ↔ (𝑎 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 suc 𝑏 ∈ 𝑥)))
11		df1o2 8465	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 1o = {∅}
12	11	raleqi 3317	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∀𝑦 ∈ 1o (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑦 ∈ {∅} (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥)
13		0ex 5264	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ∅ ∈ V
14		oveq2 7422	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 = ∅ → (𝑎 +no 𝑦) = (𝑎 +no ∅))
15	14	eleq1d 2845	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = ∅ → ((𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ↔ (𝑎 +no ∅) ∈ 𝑥))
16	13, 15	ralsn 4642	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∀𝑦 ∈ {∅} (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ↔ (𝑎 +no ∅) ∈ 𝑥)
17	12, 16	bitri 278	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∀𝑦 ∈ 1o (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ↔ (𝑎 +no ∅) ∈ 𝑥)
18	17	a1i 11	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) → (∀𝑦 ∈ 1o (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ↔ (𝑎 +no ∅) ∈ 𝑥))
19		oveq1 7421	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = 𝑏 → (𝑦 +no 1o) = (𝑏 +no 1o))
20	19	eleq1d 2845	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = 𝑏 → ((𝑦 +no 1o) ∈ 𝑥 ↔ (𝑏 +no 1o) ∈ 𝑥))
21	20	cbvralvw 3240	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝑎 (𝑦 +no 1o) ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) ∈ 𝑥)
22		nfv 1947	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑏 𝑎 ∈ On
23		nfra1 3286	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑏∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏
24	22, 23	nfan 1932	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑏(𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏)
25		simpr 490	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) → ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏)
26	25	r19.21bi 3254	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) → (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏)
27	26	eleq1d 2845	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) → ((𝑏 +no 1o) ∈ 𝑥 ↔ suc 𝑏 ∈ 𝑥))
28	24, 27	ralbida 3273	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) → (∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑏 ∈ 𝑎 suc 𝑏 ∈ 𝑥))
29	21, 28	bitrid 286	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) → (∀𝑦 ∈ 𝑎 (𝑦 +no 1o) ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑏 ∈ 𝑎 suc 𝑏 ∈ 𝑥))
30	18, 29	anbi12d 644	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) → ((∀𝑦 ∈ 1o (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑎 (𝑦 +no 1o) ∈ 𝑥) ↔ ((𝑎 +no ∅) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 suc 𝑏 ∈ 𝑥)))
31	30	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) ∧ 𝑥 ∈ On) → ((∀𝑦 ∈ 1o (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑎 (𝑦 +no 1o) ∈ 𝑥) ↔ ((𝑎 +no ∅) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 suc 𝑏 ∈ 𝑥)))
32		onelon 6382	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) → 𝑏 ∈ On)
33	32	ad4ant13 764	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → 𝑏 ∈ On)
34		onsuc 7810	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑏 ∈ On → suc 𝑏 ∈ On)
35	33, 34	syl 18	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → suc 𝑏 ∈ On)
36		simpllr 788	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → 𝑥 ∈ On)
37	35, 36	jca 521	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → (suc 𝑏 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On))
38		eloni 6367	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑎 ∈ On → Ord 𝑎)
39	38	ad3antrrr 743	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → Ord 𝑎)
40		simplr 781	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → 𝑏 ∈ 𝑎)
41		ordsucss 7815	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (Ord 𝑎 → (𝑏 ∈ 𝑎 → suc 𝑏 ⊆ 𝑎))
42	39, 40, 41	sylc 66	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → suc 𝑏 ⊆ 𝑎)
43		simpr 490	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → 𝑎 ∈ 𝑥)
44	42, 43	jca 521	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → (suc 𝑏 ⊆ 𝑎 ∧ 𝑎 ∈ 𝑥))
45		ontr2 6406	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((suc 𝑏 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) → ((suc 𝑏 ⊆ 𝑎 ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → suc 𝑏 ∈ 𝑥))
46	37, 44, 45	sylc 66	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → suc 𝑏 ∈ 𝑥)
47	46	ex 418	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) → (𝑎 ∈ 𝑥 → suc 𝑏 ∈ 𝑥))
48	47	ralrimdva 3162	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) → (𝑎 ∈ 𝑥 → ∀𝑏 ∈ 𝑎 suc 𝑏 ∈ 𝑥))
49	48	pm4.71d 571	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) → (𝑎 ∈ 𝑥 ↔ (𝑎 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 suc 𝑏 ∈ 𝑥)))
50	49	adantlr 728	. . . . . . 7 ⊢ (((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) ∧ 𝑥 ∈ On) → (𝑎 ∈ 𝑥 ↔ (𝑎 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 suc 𝑏 ∈ 𝑥)))
51	10, 31, 50	3bitr4d 314	. . . . . 6 ⊢ (((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) ∧ 𝑥 ∈ On) → ((∀𝑦 ∈ 1o (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑎 (𝑦 +no 1o) ∈ 𝑥) ↔ 𝑎 ∈ 𝑥))
52	51	rabbidva 3418	. . . . 5 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) → {𝑥 ∈ On ∣ (∀𝑦 ∈ 1o (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑎 (𝑦 +no 1o) ∈ 𝑥)} = {𝑥 ∈ On ∣ 𝑎 ∈ 𝑥})
53	52	inteqd 4912	. . . 4 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) → ∩ {𝑥 ∈ On ∣ (∀𝑦 ∈ 1o (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑎 (𝑦 +no 1o) ∈ 𝑥)} = ∩ {𝑥 ∈ On ∣ 𝑎 ∈ 𝑥})
54		1on 8471	. . . . . 6 ⊢ 1o ∈ On
55		naddov2 8670	. . . . . 6 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ 1o ∈ On) → (𝑎 +no 1o) = ∩ {𝑥 ∈ On ∣ (∀𝑦 ∈ 1o (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑎 (𝑦 +no 1o) ∈ 𝑥)})
56	54, 55	mpan2 704	. . . . 5 ⊢ (𝑎 ∈ On → (𝑎 +no 1o) = ∩ {𝑥 ∈ On ∣ (∀𝑦 ∈ 1o (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑎 (𝑦 +no 1o) ∈ 𝑥)})
57	56	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) → (𝑎 +no 1o) = ∩ {𝑥 ∈ On ∣ (∀𝑦 ∈ 1o (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑎 (𝑦 +no 1o) ∈ 𝑥)})
58		onsucmin 7818	. . . . 5 ⊢ (𝑎 ∈ On → suc 𝑎 = ∩ {𝑥 ∈ On ∣ 𝑎 ∈ 𝑥})
59	58	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) → suc 𝑎 = ∩ {𝑥 ∈ On ∣ 𝑎 ∈ 𝑥})
60	53, 57, 59	3eqtr4d 2805	. . 3 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) → (𝑎 +no 1o) = suc 𝑎)
61	60	ex 418	. 2 ⊢ (𝑎 ∈ On → (∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏 → (𝑎 +no 1o) = suc 𝑎))
62	3, 6, 61	tfis3 7855	1 ⊢ (𝐴 ∈ On → (𝐴 +no 1o) = suc 𝐴)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3076  {crab 3412   ⊆ wss 3899  ∅c0 4279  {csn 4584  ∩ cint 4907  Ord word 6356  Oncon0 6357  suc csuc 6359  (class class class)co 7414  1_oc1o 8451   +no cnadd 8656

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 7737

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-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-int 4908  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-se 5609  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-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-ov 7417  df-oprab 7418  df-mpo 7419  df-1st 7987  df-2nd 7988  df-frecs 8281  df-1o 8458  df-nadd 8657

This theorem is used by:  naddass1  44237