Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  nnindf Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem nnindf 33458
Description: Principle of Mathematical Induction, using a bound-variable hypothesis instead of distinct variables. (Contributed by Thierry Arnoux, 6-May-2018.)
Hypotheses
Ref Expression
nnindf.x Ⅎ𝑦𝜑
nnindf.1 (𝑥 = 1 → (𝜑 ↔ 𝜓))
nnindf.2 (𝑥 = 𝑦 → (𝜑 ↔ 𝜒))
nnindf.3 (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝜑 ↔ 𝜃))
nnindf.4 (𝑥 = 𝐴 → (𝜑 ↔ 𝜏))
nnindf.5 𝜓
nnindf.6 (𝑦 ∈ ℕ → (𝜒 → 𝜃))
Assertion
Ref Expression
nnindf (𝐴 ∈ ℕ → 𝜏)
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦   𝑥,𝐴   𝜒,𝑥   𝜓,𝑥   𝜏,𝑥   𝜃,𝑥
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥, 𝑦)   𝜓(𝑦)   𝜒(𝑦)   𝜃(𝑦)   𝜏(𝑦)   𝐴(𝑦)

Proof of Theorem nnindf
Dummy variable 𝑤 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1nn 12350 . . . . . 6 1 ∈ ℕ
2 nnindf.5 . . . . . 6 𝜓
3 nnindf.1 . . . . . . 7 (𝑥 = 1 → (𝜑 ↔ 𝜓))
43elrab 3644 . . . . . 6 (1 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} ↔ (1 ∈ ℕ ∧ 𝜓))
51, 2, 4mpbir2an 724 . . . . 5 1 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}
6 elrabi 3640 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} → 𝑦 ∈ ℕ)
7 peano2nn 12351 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 ∈ ℕ → (𝑦 + 1) ∈ ℕ)
87a1d 26 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ ℕ → (𝑦 ∈ ℕ → (𝑦 + 1) ∈ ℕ))
9 nnindf.6 . . . . . . . . . 10 (𝑦 ∈ ℕ → (𝜒 → 𝜃))
108, 9anim12d 621 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ ℕ → ((𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝜒) → ((𝑦 + 1) ∈ ℕ ∧ 𝜃)))
11 nnindf.2 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = 𝑦 → (𝜑 ↔ 𝜒))
1211elrab 3644 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} ↔ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝜒))
13 nnindf.3 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝜑 ↔ 𝜃))
1413elrab 3644 . . . . . . . . 9 ((𝑦 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} ↔ ((𝑦 + 1) ∈ ℕ ∧ 𝜃))
1510, 12, 143imtr4g 299 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ ℕ → (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} → (𝑦 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}))
166, 15mpcom 39 . . . . . . 7 (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} → (𝑦 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑})
1716rgen 3078 . . . . . 6 ∀𝑦 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} (𝑦 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}
18 nnindf.x . . . . . . . 8 Ⅎ𝑦𝜑
19 nfcv 2922 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑦ℕ
2018, 19nfrabw 3447 . . . . . . 7 Ⅎ𝑦{𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}
21 nfcv 2922 . . . . . . 7 Ⅎ𝑤{𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}
22 nfv 1946 . . . . . . 7 Ⅎ𝑤(𝑦 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}
2320nfel2 2940 . . . . . . 7 Ⅎ𝑦(𝑤 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}
24 oveq1 7428 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑤 → (𝑦 + 1) = (𝑤 + 1))
2524eleq1d 2845 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑤 → ((𝑦 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} ↔ (𝑤 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}))
2620, 21, 22, 23, 25cbvralfw 3302 . . . . . 6 (∀𝑦 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} (𝑦 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} ↔ ∀𝑤 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} (𝑤 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑})
2717, 26mpbi 233 . . . . 5 ∀𝑤 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} (𝑤 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}
28 peano5nni 12342 . . . . 5 ((1 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} ∧ ∀𝑤 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} (𝑤 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}) → ℕ ⊆ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑})
295, 27, 28mp2an 705 . . . 4 ℕ ⊆ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}
3029sseli 3904 . . 3 (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑})
31 nnindf.4 . . . 4 (𝑥 = 𝐴 → (𝜑 ↔ 𝜏))
3231elrab 3644 . . 3 (𝐴 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} ↔ (𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝜏))
3330, 32sylib 221 . 2 (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝜏))
3433simprd 501 1 (𝐴 ∈ ℕ → 𝜏)
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ↔ wb 209   ∧ wa 401   = wceq 1569  Ⅎwnf 1815   ∈ wcel 2144  ∀wral 3076  {crab 3412   ⊆ wss 3895  (class class class)co 7421  1c1 11205   + caddc 11207  ℕcn 12339
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1827  ax-4 1841  ax-5 1942  ax-6 1999  ax-7 2040  ax-8 2146  ax-9 2154  ax-10 2177  ax-11 2193  ax-12 2212  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pr 5390  ax-un 7752  ax-1cn 11262
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1572  df-fal 1582  df-ex 1812  df-nf 1816  df-sb 2099  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 3739  df-csb 3847  df-ss 3896  df-pss 4014  df-dif 4047  df-in 4091  df-un 4151  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4835  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5545  df-eprel 5550  df-po 5558  df-so 5559  df-fr 5603  df-we 5605  df-xp 5656  df-rel 5657  df-cnv 5658  df-co 5659  df-dm 5660  df-rn 5661  df-res 5662  df-ima 5663  df-pred 6304  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6494  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-ov 7424  df-om 7879  df-2nd 8003  df-frecs 8303  df-wrecs 8334  df-recs 8383  df-rdg 8422  df-nn 12340
This theorem is used by:  nn0min  33459
  Copyright terms: Public domain W3C validator