MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  omsmolem Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem omsmolem 8644
Description: Lemma for omsmo 8645. (Contributed by NM, 30-Nov-2003.) (Revised by David Abernethy, 1-Jan-2014.)
Assertion
Ref Expression
omsmolem (𝑦 ∈ ω → (((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) → (𝑧 ∈ 𝑦 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑦))))
Distinct variable groups:   𝑦,𝑧,𝐴   𝑥,𝑦,𝑧,𝐹
Allowed substitution hint:   𝐴(𝑥)

Proof of Theorem omsmolem
Dummy variable 𝑤 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eleq2 2849 . . 3 (𝑦 = ∅ → (𝑧 ∈ 𝑦 ↔ 𝑧 ∈ ∅))
2 fveq2 6873 . . . 4 (𝑦 = ∅ → (𝐹‘𝑦) = (𝐹‘∅))
32eleq2d 2846 . . 3 (𝑦 = ∅ → ((𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘∅)))
41, 3imbi12d 347 . 2 (𝑦 = ∅ → ((𝑧 ∈ 𝑦 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑦)) ↔ (𝑧 ∈ ∅ → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘∅))))
5 eleq2 2849 . . 3 (𝑦 = 𝑤 → (𝑧 ∈ 𝑦 ↔ 𝑧 ∈ 𝑤))
6 fveq2 6873 . . . 4 (𝑦 = 𝑤 → (𝐹‘𝑦) = (𝐹‘𝑤))
76eleq2d 2846 . . 3 (𝑦 = 𝑤 → ((𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑤)))
85, 7imbi12d 347 . 2 (𝑦 = 𝑤 → ((𝑧 ∈ 𝑦 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑦)) ↔ (𝑧 ∈ 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑤))))
9 eleq2 2849 . . 3 (𝑦 = suc 𝑤 → (𝑧 ∈ 𝑦 ↔ 𝑧 ∈ suc 𝑤))
10 fveq2 6873 . . . 4 (𝑦 = suc 𝑤 → (𝐹‘𝑦) = (𝐹‘suc 𝑤))
1110eleq2d 2846 . . 3 (𝑦 = suc 𝑤 → ((𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑦) ↔ (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
129, 11imbi12d 347 . 2 (𝑦 = suc 𝑤 → ((𝑧 ∈ 𝑦 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑦)) ↔ (𝑧 ∈ suc 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤))))
13 noel 4283 . . . 4 ¬ 𝑧 ∈ ∅
1413pm2.21i 120 . . 3 (𝑧 ∈ ∅ → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘∅))
1514a1i 11 . 2 (((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) → (𝑧 ∈ ∅ → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘∅)))
16 vex 3454 . . . . . 6 𝑧 ∈ V
1716elsuc 6424 . . . . 5 (𝑧 ∈ suc 𝑤 ↔ (𝑧 ∈ 𝑤 ∨ 𝑧 = 𝑤))
18 fveq2 6873 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑤 → (𝐹‘𝑥) = (𝐹‘𝑤))
19 suceq 6420 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑤 → suc 𝑥 = suc 𝑤)
2019fveq2d 6877 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑤 → (𝐹‘suc 𝑥) = (𝐹‘suc 𝑤))
2118, 20eleq12d 2854 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑤 → ((𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥) ↔ (𝐹‘𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
2221rspccva 3575 . . . . . . . . . 10 ((∀𝑥 ∈ ω (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (𝐹‘𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤))
2322adantll 727 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (𝐹‘𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤))
24 peano2b 7877 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑤 ∈ ω ↔ suc 𝑤 ∈ ω)
25 ffvelcdm 7069 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹:ω⟶𝐴 ∧ suc 𝑤 ∈ ω) → (𝐹‘suc 𝑤) ∈ 𝐴)
2624, 25sylan2b 606 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹:ω⟶𝐴 ∧ 𝑤 ∈ ω) → (𝐹‘suc 𝑤) ∈ 𝐴)
27 ssel 3924 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ⊆ On → ((𝐹‘suc 𝑤) ∈ 𝐴 → (𝐹‘suc 𝑤) ∈ On))
28 ontr1 6399 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹‘suc 𝑤) ∈ On → (((𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑤) ∧ (𝐹‘𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)) → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
2928expcomd 422 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹‘suc 𝑤) ∈ On → ((𝐹‘𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤) → ((𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑤) → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤))))
3026, 27, 29syl56 37 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ⊆ On → ((𝐹:ω⟶𝐴 ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((𝐹‘𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤) → ((𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑤) → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))))
3130impl 461 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((𝐹‘𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤) → ((𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑤) → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤))))
3231adantlr 728 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((𝐹‘𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤) → ((𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑤) → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤))))
3323, 32mpd 16 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑤) → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
3433imim2d 58 . . . . . . 7 ((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((𝑧 ∈ 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑤)) → (𝑧 ∈ 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤))))
3534imp 412 . . . . . 6 (((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑤))) → (𝑧 ∈ 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
36 fveq2 6873 . . . . . . . . 9 (𝑧 = 𝑤 → (𝐹‘𝑧) = (𝐹‘𝑤))
3736eleq1d 2845 . . . . . . . 8 (𝑧 = 𝑤 → ((𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤) ↔ (𝐹‘𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
3822, 37syl5ibrcom 250 . . . . . . 7 ((∀𝑥 ∈ ω (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (𝑧 = 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
3938ad4ant23 766 . . . . . 6 (((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑤))) → (𝑧 = 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
4035, 39jaod 873 . . . . 5 (((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑤))) → ((𝑧 ∈ 𝑤 ∨ 𝑧 = 𝑤) → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
4117, 40biimtrid 245 . . . 4 (((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) ∧ (𝑧 ∈ 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑤))) → (𝑧 ∈ suc 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
4241exp31 425 . . 3 (((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) → (𝑤 ∈ ω → ((𝑧 ∈ 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑤)) → (𝑧 ∈ suc 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))))
4342com12 33 . 2 (𝑤 ∈ ω → (((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) → ((𝑧 ∈ 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑤)) → (𝑧 ∈ suc 𝑤 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))))
444, 8, 12, 15, 43finds2 7893 1 (𝑦 ∈ ω → (((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹‘𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) → (𝑧 ∈ 𝑦 → (𝐹‘𝑧) ∈ (𝐹‘𝑦))))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∀wral 3076   ⊆ wss 3898  ∅c0 4278  Oncon0 6351  suc csuc 6353  ⟶wf 6523  ‘cfv 6527  ωcom 7860
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-12 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pr 5390  ax-un 7734
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-ne 2956  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rab 3413  df-v 3452  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-br 5103  df-opab 5167  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-fv 6535  df-om 7861
This theorem is used by:  omsmo  8645
  Copyright terms: Public domain W3C validator