Theorem relexprng 15079

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 12502	. . 3 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 ↔ (𝑁 ∈ ℕ ∨ 𝑁 = 0))
2		relexpnnrn 15078	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ ran 𝑅)
3		ssun2 4140	. . . . . 6 ⊢ ran 𝑅 ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)
4	2, 3	sstrdi 3957	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅))
5	4	ex 417	. . . 4 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ → (𝑅 ∈ 𝑉 → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
6		simpl 487	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → 𝑁 = 0)
7	6	oveq2d 7424	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → (𝑅↑𝑟𝑁) = (𝑅↑𝑟0))
8		relexp0g 15055	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑅 ∈ 𝑉 → (𝑅↑𝑟0) = ( I ↾ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
9	8	adantl 486	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → (𝑅↑𝑟0) = ( I ↾ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
10	7, 9	eqtrd 2804	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → (𝑅↑𝑟𝑁) = ( I ↾ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
11	10	rneqd 5926	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → ran (𝑅↑𝑟𝑁) = ran ( I ↾ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
12		rnresi 6075	. . . . . . 7 ⊢ ran ( I ↾ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)) = (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)
13	11, 12	eqtrdi 2820	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → ran (𝑅↑𝑟𝑁) = (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅))
14		eqimss 4003	. . . . . 6 ⊢ (ran (𝑅↑𝑟𝑁) = (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅) → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅))
15	13, 14	syl 18	. . . . 5 ⊢ ((𝑁 = 0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅))
16	15	ex 417	. . . 4 ⊢ (𝑁 = 0 → (𝑅 ∈ 𝑉 → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
17	5, 16	jaoi 870	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ ∨ 𝑁 = 0) → (𝑅 ∈ 𝑉 → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
18	1, 17	sylbi 220	. 2 ⊢ (𝑁 ∈ ℕ0 → (𝑅 ∈ 𝑉 → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅)))
19	18	imp 411	1 ⊢ ((𝑁 ∈ ℕ0 ∧ 𝑅 ∈ 𝑉) → ran (𝑅↑𝑟𝑁) ⊆ (dom 𝑅 ∪ ran 𝑅))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400   ∨ wo 860   = wceq 1567   ∈ wcel 2149   ∪ cun 3911   ⊆ wss 3913   I cid 5553  dom cdm 5659  ran crn 5660   ↾ cres 5661  (class class class)co 7408  0cc0 11096  ℕcn 12229  ℕ₀cn0 12500  ↑_𝑟crelexp 15052

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-sep 5258  ax-nul 5268  ax-pow 5334  ax-pr 5402  ax-un 7730  ax-cnex 11152  ax-resscn 11153  ax-1cn 11154  ax-icn 11155  ax-addcl 11156  ax-addrcl 11157  ax-mulcl 11158  ax-mulrcl 11159  ax-mulcom 11160  ax-addass 11161  ax-mulass 11162  ax-distr 11163  ax-i2m1 11164  ax-1ne0 11165  ax-1rid 11166  ax-rnegex 11167  ax-rrecex 11168  ax-cnre 11169  ax-pre-lttri 11170  ax-pre-lttrn 11171  ax-pre-ltadd 11172  ax-pre-mulgt0 11173

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4490  df-pw 4566  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4874  df-iun 4959  df-br 5111  df-opab 5175  df-mpt 5194  df-tr 5220  df-id 5554  df-eprel 5559  df-po 5567  df-so 5568  df-fr 5612  df-we 5614  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 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7859  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11241  df-mnf 11242  df-xr 11243  df-ltxr 11244  df-le 11245  df-sub 11439  df-neg 11440  df-nn 12230  df-n0 12501  df-z 12588  df-uz 12859  df-seq 14034  df-relexp 15053

This theorem is referenced by:  relexprn  15080  iunrelexp0  44313