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 33404
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 12339 . . . . . 6 1 ∈ ℕ
2 nnindf.5 . . . . . 6 𝜓
3 nnindf.1 . . . . . . 7 (𝑥 = 1 → (𝜑 ↔ 𝜓))
43elrab 3645 . . . . . 6 (1 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} ↔ (1 ∈ ℕ ∧ 𝜓))
51, 2, 4mpbir2an 724 . . . . 5 1 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}
6 elrabi 3641 . . . . . . . 8 (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} → 𝑦 ∈ ℕ)
7 peano2nn 12340 . . . . . . . . . . 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 3645 . . . . . . . . 9 (𝑦 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} ↔ (𝑦 ∈ ℕ ∧ 𝜒))
13 nnindf.3 . . . . . . . . . 10 (𝑥 = (𝑦 + 1) → (𝜑 ↔ 𝜃))
1413elrab 3645 . . . . . . . . 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 3079 . . . . . 6 ∀𝑦 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} (𝑦 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}
18 nnindf.x . . . . . . . 8 Ⅎ𝑦𝜑
19 nfcv 2923 . . . . . . . 8 Ⅎ𝑦ℕ
2018, 19nfrabw 3448 . . . . . . 7 Ⅎ𝑦{𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}
21 nfcv 2923 . . . . . . 7 Ⅎ𝑤{𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}
22 nfv 1947 . . . . . . 7 Ⅎ𝑤(𝑦 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}
2320nfel2 2941 . . . . . . 7 Ⅎ𝑦(𝑤 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}
24 oveq1 7425 . . . . . . . 8 (𝑦 = 𝑤 → (𝑦 + 1) = (𝑤 + 1))
2524eleq1d 2846 . . . . . . 7 (𝑦 = 𝑤 → ((𝑦 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑} ↔ (𝑤 + 1) ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑}))
2620, 21, 22, 23, 25cbvralfw 3303 . . . . . 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 12331 . . . . 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 3927 . . 3 (𝐴 ∈ ℕ → 𝐴 ∈ {𝑥 ∈ ℕ ∣ 𝜑})
31 nnindf.4 . . . 4 (𝑥 = 𝐴 → (𝜑 ↔ 𝜏))
3231elrab 3645 . . 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 1570  Ⅎwnf 1816   ∈ wcel 2145  ∀wral 3077  {crab 3413   ⊆ wss 3899  (class class class)co 7418  1c1 11194   + caddc 11196  ℕcn 12328
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 2733  ax-sep 5249  ax-nul 5260  ax-pr 5391  ax-un 7749  ax-1cn 11251
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 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-ral 3078  df-rex 3088  df-reu 3367  df-rab 3414  df-v 3453  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-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5546  df-eprel 5551  df-po 5559  df-so 5560  df-fr 5604  df-we 5606  df-xp 5657  df-rel 5658  df-cnv 5659  df-co 5660  df-dm 5661  df-rn 5662  df-res 5663  df-ima 5664  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 7421  df-om 7876  df-2nd 8000  df-frecs 8292  df-wrecs 8323  df-recs 8372  df-rdg 8411  df-nn 12329
This theorem is used by:  nn0min  33405
  Copyright terms: Public domain W3C validator