Theorem om2uzrani 13975

Description: Range of 𝐺 (see om2uz0i 13970). (Contributed by NM, 3-Oct-2004.) (Revised by Mario Carneiro, 13-Sep-2013.)

Hypotheses

Ref	Expression
om2uz.1	⊢ 𝐶 ∈ ℤ
om2uz.2	⊢ 𝐺 = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 𝐶) ↾ ω)

Assertion

Ref	Expression
om2uzrani	⊢ ran 𝐺 = (ℤ≥‘𝐶)

Distinct variable group:   𝑥,𝐶

Allowed substitution hint:   𝐺(𝑥)

Proof of Theorem om2uzrani

Dummy variables 𝑦 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		frfnom 8454	. . . . . 6 ⊢ (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 𝐶) ↾ ω) Fn ω
2		om2uz.2	. . . . . . 7 ⊢ 𝐺 = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 𝐶) ↾ ω)
3	2	fneq1i 6640	. . . . . 6 ⊢ (𝐺 Fn ω ↔ (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 𝐶) ↾ ω) Fn ω)
4	1, 3	mpbir 231	. . . . 5 ⊢ 𝐺 Fn ω
5		fvelrnb 6944	. . . . 5 ⊢ (𝐺 Fn ω → (𝑦 ∈ ran 𝐺 ↔ ∃𝑧 ∈ ω (𝐺‘𝑧) = 𝑦))
6	4, 5	ax-mp 5	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ ran 𝐺 ↔ ∃𝑧 ∈ ω (𝐺‘𝑧) = 𝑦)
7		om2uz.1	. . . . . . 7 ⊢ 𝐶 ∈ ℤ
8	7, 2	om2uzuzi 13972	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 ∈ ω → (𝐺‘𝑧) ∈ (ℤ≥‘𝐶))
9		eleq1 2823	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺‘𝑧) = 𝑦 → ((𝐺‘𝑧) ∈ (ℤ≥‘𝐶) ↔ 𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝐶)))
10	8, 9	syl5ibcom 245	. . . . 5 ⊢ (𝑧 ∈ ω → ((𝐺‘𝑧) = 𝑦 → 𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝐶)))
11	10	rexlimiv 3135	. . . 4 ⊢ (∃𝑧 ∈ ω (𝐺‘𝑧) = 𝑦 → 𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝐶))
12	6, 11	sylbi 217	. . 3 ⊢ (𝑦 ∈ ran 𝐺 → 𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝐶))
13		eleq1 2823	. . . 4 ⊢ (𝑧 = 𝐶 → (𝑧 ∈ ran 𝐺 ↔ 𝐶 ∈ ran 𝐺))
14		eleq1 2823	. . . 4 ⊢ (𝑧 = 𝑦 → (𝑧 ∈ ran 𝐺 ↔ 𝑦 ∈ ran 𝐺))
15		eleq1 2823	. . . 4 ⊢ (𝑧 = (𝑦 + 1) → (𝑧 ∈ ran 𝐺 ↔ (𝑦 + 1) ∈ ran 𝐺))
16	7, 2	om2uz0i 13970	. . . . 5 ⊢ (𝐺‘∅) = 𝐶
17		peano1 7889	. . . . . 6 ⊢ ∅ ∈ ω
18		fnfvelrn 7075	. . . . . 6 ⊢ ((𝐺 Fn ω ∧ ∅ ∈ ω) → (𝐺‘∅) ∈ ran 𝐺)
19	4, 17, 18	mp2an 692	. . . . 5 ⊢ (𝐺‘∅) ∈ ran 𝐺
20	16, 19	eqeltrri 2832	. . . 4 ⊢ 𝐶 ∈ ran 𝐺
21	7, 2	om2uzsuci 13971	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 ∈ ω → (𝐺‘suc 𝑧) = ((𝐺‘𝑧) + 1))
22		oveq1 7417	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝐺‘𝑧) = 𝑦 → ((𝐺‘𝑧) + 1) = (𝑦 + 1))
23	21, 22	sylan9eq 2791	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺‘𝑧) = 𝑦) → (𝐺‘suc 𝑧) = (𝑦 + 1))
24		peano2 7891	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑧 ∈ ω → suc 𝑧 ∈ ω)
25		fnfvelrn 7075	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝐺 Fn ω ∧ suc 𝑧 ∈ ω) → (𝐺‘suc 𝑧) ∈ ran 𝐺)
26	4, 24, 25	sylancr 587	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑧 ∈ ω → (𝐺‘suc 𝑧) ∈ ran 𝐺)
27	26	adantr 480	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺‘𝑧) = 𝑦) → (𝐺‘suc 𝑧) ∈ ran 𝐺)
28	23, 27	eqeltrrd 2836	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑧 ∈ ω ∧ (𝐺‘𝑧) = 𝑦) → (𝑦 + 1) ∈ ran 𝐺)
29	28	rexlimiva 3134	. . . . . 6 ⊢ (∃𝑧 ∈ ω (𝐺‘𝑧) = 𝑦 → (𝑦 + 1) ∈ ran 𝐺)
30	6, 29	sylbi 217	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ ran 𝐺 → (𝑦 + 1) ∈ ran 𝐺)
31	30	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝐶) → (𝑦 ∈ ran 𝐺 → (𝑦 + 1) ∈ ran 𝐺))
32	13, 14, 15, 14, 20, 31	uzind4i 12931	. . 3 ⊢ (𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝐶) → 𝑦 ∈ ran 𝐺)
33	12, 32	impbii 209	. 2 ⊢ (𝑦 ∈ ran 𝐺 ↔ 𝑦 ∈ (ℤ≥‘𝐶))
34	33	eqriv 2733	1 ⊢ ran 𝐺 = (ℤ≥‘𝐶)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 206   ∧ wa 395   = wceq 1540   ∈ wcel 2109  ∃wrex 3061  Vcvv 3464  ∅c0 4313   ↦ cmpt 5206  ran crn 5660   ↾ cres 5661  suc csuc 6359   Fn wfn 6531  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  ωcom 7866  reccrdg 8428  1c1 11135   + caddc 11137  ℤcz 12593  ℤ_≥cuz 12857

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1910  ax-6 1967  ax-7 2008  ax-8 2111  ax-9 2119  ax-10 2142  ax-11 2158  ax-12 2178  ax-ext 2708  ax-sep 5271  ax-nul 5281  ax-pow 5340  ax-pr 5407  ax-un 7734  ax-cnex 11190  ax-resscn 11191  ax-1cn 11192  ax-icn 11193  ax-addcl 11194  ax-addrcl 11195  ax-mulcl 11196  ax-mulrcl 11197  ax-mulcom 11198  ax-addass 11199  ax-mulass 11200  ax-distr 11201  ax-i2m1 11202  ax-1ne0 11203  ax-1rid 11204  ax-rnegex 11205  ax-rrecex 11206  ax-cnre 11207  ax-pre-lttri 11208  ax-pre-lttrn 11209  ax-pre-ltadd 11210  ax-pre-mulgt0 11211

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1543  df-fal 1553  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2715  df-cleq 2728  df-clel 2810  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3062  df-reu 3365  df-rab 3421  df-v 3466  df-sbc 3771  df-csb 3880  df-dif 3934  df-un 3936  df-in 3938  df-ss 3948  df-pss 3951  df-nul 4314  df-if 4506  df-pw 4582  df-sn 4607  df-pr 4609  df-op 4613  df-uni 4889  df-iun 4974  df-br 5125  df-opab 5187  df-mpt 5207  df-tr 5235  df-id 5553  df-eprel 5558  df-po 5566  df-so 5567  df-fr 5611  df-we 5613  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 6295  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7867  df-2nd 7994  df-frecs 8285  df-wrecs 8316  df-recs 8390  df-rdg 8429  df-er 8724  df-en 8965  df-dom 8966  df-sdom 8967  df-pnf 11276  df-mnf 11277  df-xr 11278  df-ltxr 11279  df-le 11280  df-sub 11473  df-neg 11474  df-nn 12246  df-n0 12507  df-z 12594  df-uz 12858

This theorem is referenced by:  om2uzf1oi  13976