Theorem peano2nn 12221

Description: Peano postulate: a successor of a positive integer is a positive integer. (Contributed by NM, 11-Jan-1997.) (Revised by Mario Carneiro, 17-Nov-2014.)

Assertion

Ref	Expression
peano2nn	⊢ (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 + 1) ∈ ℕ)

Proof of Theorem peano2nn

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

Step	Hyp	Ref	Expression
1		frfnom 8432	. . . 4 ⊢ (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω) Fn ω
2		fvelrnb 6950	. . . 4 ⊢ ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω) Fn ω → (𝐴 ∈ ran (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω) ↔ ∃𝑦 ∈ ω ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘𝑦) = 𝐴))
3	1, 2	ax-mp 5	. . 3 ⊢ (𝐴 ∈ ran (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω) ↔ ∃𝑦 ∈ ω ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘𝑦) = 𝐴)
4		ovex 7439	. . . . . . 7 ⊢ (((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘𝑦) + 1) ∈ V
5		eqid 2733	. . . . . . . 8 ⊢ (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω) = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)
6		oveq1 7413	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 = 𝑥 → (𝑧 + 1) = (𝑥 + 1))
7		oveq1 7413	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑧 = ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘𝑦) → (𝑧 + 1) = (((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘𝑦) + 1))
8	5, 6, 7	frsucmpt2 8437	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑦 ∈ ω ∧ (((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘𝑦) + 1) ∈ V) → ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘suc 𝑦) = (((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘𝑦) + 1))
9	4, 8	mpan2 690	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ω → ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘suc 𝑦) = (((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘𝑦) + 1))
10		peano2 7878	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑦 ∈ ω → suc 𝑦 ∈ ω)
11		fnfvelrn 7080	. . . . . . . 8 ⊢ (((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω) Fn ω ∧ suc 𝑦 ∈ ω) → ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘suc 𝑦) ∈ ran (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω))
12	1, 10, 11	sylancr 588	. . . . . . 7 ⊢ (𝑦 ∈ ω → ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘suc 𝑦) ∈ ran (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω))
13		df-nn 12210	. . . . . . . 8 ⊢ ℕ = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) “ ω)
14		df-ima 5689	. . . . . . . 8 ⊢ (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) “ ω) = ran (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)
15	13, 14	eqtri 2761	. . . . . . 7 ⊢ ℕ = ran (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)
16	12, 15	eleqtrrdi 2845	. . . . . 6 ⊢ (𝑦 ∈ ω → ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘suc 𝑦) ∈ ℕ)
17	9, 16	eqeltrrd 2835	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ ω → (((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘𝑦) + 1) ∈ ℕ)
18		oveq1 7413	. . . . . 6 ⊢ (((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘𝑦) = 𝐴 → (((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘𝑦) + 1) = (𝐴 + 1))
19	18	eleq1d 2819	. . . . 5 ⊢ (((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘𝑦) = 𝐴 → ((((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘𝑦) + 1) ∈ ℕ ↔ (𝐴 + 1) ∈ ℕ))
20	17, 19	syl5ibcom 244	. . . 4 ⊢ (𝑦 ∈ ω → (((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘𝑦) = 𝐴 → (𝐴 + 1) ∈ ℕ))
21	20	rexlimiv 3149	. . 3 ⊢ (∃𝑦 ∈ ω ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω)‘𝑦) = 𝐴 → (𝐴 + 1) ∈ ℕ)
22	3, 21	sylbi 216	. 2 ⊢ (𝐴 ∈ ran (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝑥 + 1)), 1) ↾ ω) → (𝐴 + 1) ∈ ℕ)
23	22, 15	eleq2s 2852	1 ⊢ (𝐴 ∈ ℕ → (𝐴 + 1) ∈ ℕ)

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  ∃wrex 3071  Vcvv 3475   ↦ cmpt 5231  ran crn 5677   ↾ cres 5678   “ cima 5679  suc csuc 6364   Fn wfn 6536  ‘cfv 6541  (class class class)co 7406  ωcom 7852  reccrdg 8406  1c1 11108   + caddc 11110  ℕcn 12209

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pr 5427  ax-un 7722

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-lim 6367  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-ov 7409  df-om 7853  df-2nd 7973  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-rdg 8407  df-nn 12210

This theorem is referenced by:  dfnn2  12222  dfnn3  12223  peano2nnd  12226  nnind  12227  nnaddcl  12232  2nn  12282  3nn  12288  4nn  12292  5nn  12295  6nn  12298  7nn  12301  8nn  12304  9nn  12307  nnunb  12465  nneo  12643  10nn  12690  fzonn0p1p1  13708  ser1const  14021  expp1  14031  facp1  14235  relexpsucnnl  14974  isercolllem1  15608  isercoll2  15612  climcndslem2  15793  climcnds  15794  harmonic  15802  trireciplem  15805  trirecip  15806  rpnnen2lem9  16162  sqrt2irr  16189  nno  16322  nnoddm1d2  16326  rplpwr  16496  prmind2  16619  eulerthlem2  16712  pcmpt  16822  pockthi  16837  prmreclem6  16851  dec5nprm  16996  mulgnnp1  18957  chfacfisf  22348  chfacfisfcpmat  22349  cayhamlem1  22360  1stcfb  22941  bcthlem3  24835  bcthlem4  24836  ovolunlem1a  25005  ovolicc2lem4  25029  voliunlem1  25059  volsup  25065  volsup2  25114  itg1climres  25224  mbfi1fseqlem5  25229  itg2monolem1  25260  itg2i1fseqle  25264  itg2i1fseq  25265  itg2i1fseq2  25266  itg2addlem  25268  itg2gt0  25270  itg2cnlem1  25271  aaliou3lem7  25854  emcllem1  26490  emcllem2  26491  emcllem3  26492  emcllem5  26494  emcllem6  26495  emcllem7  26496  zetacvg  26509  lgam1  26558  bclbnd  26773  bposlem5  26781  2sqlem10  26921  dchrisumlem2  26983  logdivbnd  27049  pntrsumo1  27058  pntrsumbnd  27059  wwlksext2clwwlk  29300  numclwwlk2lem1  29619  numclwlk2lem2f  29620  opsqrlem5  31385  opsqrlem6  31386  nnindf  32013  psgnfzto1st  32252  esumpmono  33066  fibp1  33389  rrvsum  33442  subfacp1lem6  34165  subfaclim  34168  bcprod  34697  bccolsum  34698  iprodgam  34701  faclimlem1  34702  faclimlem2  34703  faclim2  34707  nn0prpwlem  35196  mblfinlem2  36515  volsupnfl  36522  seqpo  36604  incsequz  36605  incsequz2  36606  geomcau  36616  heiborlem6  36673  bfplem1  36679  fsuppind  41160  jm2.27dlem4  41737  nnsplit  44055  sumnnodd  44333  stoweidlem20  44723  wallispilem4  44771  wallispi2lem1  44774  wallispi2lem2  44775  stirlinglem4  44780  stirlinglem8  44784  stirlinglem11  44787  stirlinglem12  44788  stirlinglem13  44789  vonioolem2  45384  vonicclem2  45387  deccarry  46006  iccpartres  46073  iccelpart  46088  odz2prm2pw  46218  fmtnoprmfac1  46220  fmtnoprmfac2  46222  lighneallem4  46265