Theorem relexprng 14955

Description: The range of an exponentiation of a relation a subset of the relation's field. (Contributed by RP, 23-May-2020.)

Assertion

Ref	Expression
relexprng	⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅))

Proof of Theorem relexprng

Step	Hyp	Ref	Expression
1		elnn0 12390	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 ↔ (𝑁 ∈ ℕ ∨ 𝑁 = 0))
2		relexpnnrn 14954	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ ran 𝑅)
3		ssun2 4128	. . . . . 6 ⊢ ran 𝑅 ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)
4	2, 3	sstrdi 3943	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅))
5	4	ex 412	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑅 ∈ 𝑉 → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
6		simpl 482	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → 𝑁 = 0)
7	6	oveq2d 7368	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → (𝑅↑𝑟𝑁) = (𝑅↑𝑟0))
8		relexp0g 14931	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑅 ∈ 𝑉 → (𝑅↑𝑟0) = ( I ↾ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
9	8	adantl 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → (𝑅↑𝑟0) = ( I ↾ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
10	7, 9	eqtrd 2768	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → (𝑅↑𝑟𝑁) = ( I ↾ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
11	10	rneqd 5882	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → ran (𝑅↑𝑟𝑁) = ran ( I ↾ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
12		rnresi 6028	. . . . . . 7 ⊢ ran ( I ↾ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)) = (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)
13	11, 12	eqtrdi 2784	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → ran (𝑅↑𝑟𝑁) = (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅))
14		eqimss 3989	. . . . . 6 ⊢ (ran (𝑅↑𝑟𝑁) = (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅) → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅))
15	13, 14	syl 17	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅))
16	15	ex 412	. . . 4 ⊢ (𝑁 = 0 → (𝑅 ∈ 𝑉 → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
17	5, 16	jaoi 857	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∨ 𝑁 = 0) → (𝑅 ∈ 𝑉 → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
18	1, 17	sylbi 217	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑅 ∈ 𝑉 → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
19	18	imp 406	1 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∨ wo 847   = wceq 1541   ∈ wcel 2113   ∪ cun 3896   ⊆ wss 3898   I cid 5513  dom cdm 5619  ran crn 5620   ↾ cres 5621  (class class class)co 7352  0cc0 11013  ℕcn 12132  ℕ₀cn0 12388  ↑_𝑟crelexp 14928

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2115  ax-9 2123  ax-10 2146  ax-11 2162  ax-12 2182  ax-ext 2705  ax-sep 5236  ax-nul 5246  ax-pow 5305  ax-pr 5372  ax-un 7674  ax-cnex 11069  ax-resscn 11070  ax-1cn 11071  ax-icn 11072  ax-addcl 11073  ax-addrcl 11074  ax-mulcl 11075  ax-mulrcl 11076  ax-mulcom 11077  ax-addass 11078  ax-mulass 11079  ax-distr 11080  ax-i2m1 11081  ax-1ne0 11082  ax-1rid 11083  ax-rnegex 11084  ax-rrecex 11085  ax-cnre 11086  ax-pre-lttri 11087  ax-pre-lttrn 11088  ax-pre-ltadd 11089  ax-pre-mulgt0 11090

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2725  df-clel 2808  df-nfc 2882  df-ne 2930  df-nel 3034  df-ral 3049  df-rex 3058  df-reu 3348  df-rab 3397  df-v 3439  df-sbc 3738  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4283  df-if 4475  df-pw 4551  df-sn 4576  df-pr 4578  df-op 4582  df-uni 4859  df-iun 4943  df-br 5094  df-opab 5156  df-mpt 5175  df-tr 5201  df-id 5514  df-eprel 5519  df-po 5527  df-so 5528  df-fr 5572  df-we 5574  df-xp 5625  df-rel 5626  df-cnv 5627  df-co 5628  df-dm 5629  df-rn 5630  df-res 5631  df-ima 5632  df-pred 6253  df-ord 6314  df-on 6315  df-lim 6316  df-suc 6317  df-iota 6442  df-fun 6488  df-fn 6489  df-f 6490  df-f1 6491  df-fo 6492  df-f1o 6493  df-fv 6494  df-riota 7309  df-ov 7355  df-oprab 7356  df-mpo 7357  df-om 7803  df-2nd 7928  df-frecs 8217  df-wrecs 8248  df-recs 8297  df-rdg 8335  df-er 8628  df-en 8876  df-dom 8877  df-sdom 8878  df-pnf 11155  df-mnf 11156  df-xr 11157  df-ltxr 11158  df-le 11159  df-sub 11353  df-neg 11354  df-nn 12133  df-n0 12389  df-z 12476  df-uz 12739  df-seq 13911  df-relexp 14929

This theorem is referenced by:  relexprn  14956  iunrelexp0  43819