Theorem nadd1suc 42127

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 7412	. . 3 ⊢ (𝑎 = 𝑏 → (𝑎 +no 1o) = (𝑏 +no 1o))
2		suceq 6427	. . 3 ⊢ (𝑎 = 𝑏 → suc 𝑎 = suc 𝑏)
3	1, 2	eqeq12d 2748	. 2 ⊢ (𝑎 = 𝑏 → ((𝑎 +no 1o) = suc 𝑎 ↔ (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏))
4		oveq1 7412	. . 3 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → (𝑎 +no 1o) = (𝐴 +no 1o))
5		suceq 6427	. . 3 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → suc 𝑎 = suc 𝐴)
6	4, 5	eqeq12d 2748	. 2 ⊢ (𝑎 = 𝐴 → ((𝑎 +no 1o) = suc 𝑎 ↔ (𝐴 +no 1o) = suc 𝐴))
7		naddrid 8678	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑎 ∈ On → (𝑎 +no ∅) = 𝑎)
8	7	eleq1d 2818	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑎 ∈ On → ((𝑎 +no ∅) ∈ 𝑥 ↔ 𝑎 ∈ 𝑥))
9	8	anbi1d 630	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑎 ∈ On → (((𝑎 +no ∅) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 suc 𝑏 ∈ 𝑥) ↔ (𝑎 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 suc 𝑏 ∈ 𝑥)))
10	9	ad2antrr 724	. . . . . . 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 8469	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ 1o = {∅}
12	11	raleqi 3323	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∀𝑦 ∈ 1o (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑦 ∈ {∅} (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥)
13		0ex 5306	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ∅ ∈ V
14		oveq2 7413	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑦 = ∅ → (𝑎 +no 𝑦) = (𝑎 +no ∅))
15	14	eleq1d 2818	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = ∅ → ((𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ↔ (𝑎 +no ∅) ∈ 𝑥))
16	13, 15	ralsn 4684	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (∀𝑦 ∈ {∅} (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ↔ (𝑎 +no ∅) ∈ 𝑥)
17	12, 16	bitri 274	. . . . . . . . . 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 7412	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑦 = 𝑏 → (𝑦 +no 1o) = (𝑏 +no 1o))
20	19	eleq1d 2818	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝑦 = 𝑏 → ((𝑦 +no 1o) ∈ 𝑥 ↔ (𝑏 +no 1o) ∈ 𝑥))
21	20	cbvralvw 3234	. . . . . . . . . 10 ⊢ (∀𝑦 ∈ 𝑎 (𝑦 +no 1o) ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) ∈ 𝑥)
22		nfv 1917	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑏 𝑎 ∈ On
23		nfra1 3281	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ Ⅎ𝑏∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏
24	22, 23	nfan 1902	. . . . . . . . . . 11 ⊢ Ⅎ𝑏(𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏)
25		simpr 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) → ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏)
26	25	r19.21bi 3248	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) → (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏)
27	26	eleq1d 2818	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) → ((𝑏 +no 1o) ∈ 𝑥 ↔ suc 𝑏 ∈ 𝑥))
28	24, 27	ralbida 3267	. . . . . . . . . 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 282	. . . . . . . . 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 631	. . . . . . . 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 481	. . . . . . 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 6386	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) → 𝑏 ∈ On)
33	32	ad4ant13 749	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → 𝑏 ∈ On)
34		onsuc 7795	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑏 ∈ On → suc 𝑏 ∈ On)
35	33, 34	syl 17	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → suc 𝑏 ∈ On)
36		simpllr 774	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → 𝑥 ∈ On)
37	35, 36	jca 512	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → (suc 𝑏 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On))
38		eloni 6371	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑎 ∈ On → Ord 𝑎)
39	38	ad3antrrr 728	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → Ord 𝑎)
40		simplr 767	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → 𝑏 ∈ 𝑎)
41		ordsucss 7802	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (Ord 𝑎 → (𝑏 ∈ 𝑎 → suc 𝑏 ⊆ 𝑎))
42	39, 40, 41	sylc 65	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → suc 𝑏 ⊆ 𝑎)
43		simpr 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → 𝑎 ∈ 𝑥)
44	42, 43	jca 512	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → (suc 𝑏 ⊆ 𝑎 ∧ 𝑎 ∈ 𝑥))
45		ontr2 6408	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((suc 𝑏 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) → ((suc 𝑏 ⊆ 𝑎 ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → suc 𝑏 ∈ 𝑥))
46	37, 44, 45	sylc 65	. . . . . . . . . . 11 ⊢ ((((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) ∧ 𝑎 ∈ 𝑥) → suc 𝑏 ∈ 𝑥)
47	46	ex 413	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) ∧ 𝑏 ∈ 𝑎) → (𝑎 ∈ 𝑥 → suc 𝑏 ∈ 𝑥))
48	47	ralrimdva 3154	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) → (𝑎 ∈ 𝑥 → ∀𝑏 ∈ 𝑎 suc 𝑏 ∈ 𝑥))
49	48	pm4.71d 562	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ 𝑥 ∈ On) → (𝑎 ∈ 𝑥 ↔ (𝑎 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 suc 𝑏 ∈ 𝑥)))
50	49	adantlr 713	. . . . . . 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 310	. . . . . 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 3439	. . . . 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 4954	. . . 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 8474	. . . . . 6 ⊢ 1o ∈ On
55		naddov2 8674	. . . . . 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 689	. . . . 5 ⊢ (𝑎 ∈ On → (𝑎 +no 1o) = ∩ {𝑥 ∈ On ∣ (∀𝑦 ∈ 1o (𝑎 +no 𝑦) ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑎 (𝑦 +no 1o) ∈ 𝑥)})
57	56	adantr 481	. . . 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 7805	. . . . 5 ⊢ (𝑎 ∈ On → suc 𝑎 = ∩ {𝑥 ∈ On ∣ 𝑎 ∈ 𝑥})
59	58	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) → suc 𝑎 = ∩ {𝑥 ∈ On ∣ 𝑎 ∈ 𝑥})
60	53, 57, 59	3eqtr4d 2782	. . 3 ⊢ ((𝑎 ∈ On ∧ ∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏) → (𝑎 +no 1o) = suc 𝑎)
61	60	ex 413	. 2 ⊢ (𝑎 ∈ On → (∀𝑏 ∈ 𝑎 (𝑏 +no 1o) = suc 𝑏 → (𝑎 +no 1o) = suc 𝑎))
62	3, 6, 61	tfis3 7843	1 ⊢ (𝐴 ∈ On → (𝐴 +no 1o) = suc 𝐴)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  ∀wral 3061  {crab 3432   ⊆ wss 3947  ∅c0 4321  {csn 4627  ∩ cint 4949  Ord word 6360  Oncon0 6361  suc csuc 6363  (class class class)co 7405  1_oc1o 8455   +no cnadd 8660

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 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5284  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7721

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-int 4950  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-se 5631  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6297  df-ord 6364  df-on 6365  df-suc 6367  df-iota 6492  df-fun 6542  df-fn 6543  df-f 6544  df-f1 6545  df-fo 6546  df-f1o 6547  df-fv 6548  df-ov 7408  df-oprab 7409  df-mpo 7410  df-1st 7971  df-2nd 7972  df-frecs 8262  df-1o 8462  df-nadd 8661

This theorem is referenced by:  naddass1  42129