MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  unblem2 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem unblem2 9249
Description: Lemma for unbnn 9252. The value of the function 𝐹 belongs to the unbounded set of natural numbers 𝐴. (Contributed by NM, 3-Dec-2003.)
Hypothesis
Ref Expression
unblem.2 𝐹 = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝐴 ∖ suc 𝑥)), 𝐴) ↾ ω)
Assertion
Ref Expression
unblem2 ((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) → (𝑧 ∈ ω → (𝐹𝑧) ∈ 𝐴))
Distinct variable groups:   𝑤,𝑣,𝑥,𝑧,𝐴   𝑣,𝐹,𝑤,𝑧
Allowed substitution hint:   𝐹(𝑥)

Proof of Theorem unblem2
Dummy variables 𝑢 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 fveq2 6879 . . . 4 (𝑧 = ∅ → (𝐹𝑧) = (𝐹‘∅))
21eleq1d 2854 . . 3 (𝑧 = ∅ → ((𝐹𝑧) ∈ 𝐴 ↔ (𝐹‘∅) ∈ 𝐴))
3 fveq2 6879 . . . 4 (𝑧 = 𝑢 → (𝐹𝑧) = (𝐹𝑢))
43eleq1d 2854 . . 3 (𝑧 = 𝑢 → ((𝐹𝑧) ∈ 𝐴 ↔ (𝐹𝑢) ∈ 𝐴))
5 fveq2 6879 . . . 4 (𝑧 = suc 𝑢 → (𝐹𝑧) = (𝐹‘suc 𝑢))
65eleq1d 2854 . . 3 (𝑧 = suc 𝑢 → ((𝐹𝑧) ∈ 𝐴 ↔ (𝐹‘suc 𝑢) ∈ 𝐴))
7 omsson 7862 . . . . . 6 ω ⊆ On
8 sstr 3953 . . . . . 6 ((𝐴 ⊆ ω ∧ ω ⊆ On) → 𝐴 ⊆ On)
97, 8mpan2 703 . . . . 5 (𝐴 ⊆ ω → 𝐴 ⊆ On)
10 peano1 7881 . . . . . . . . 9 ∅ ∈ ω
11 eleq1 2857 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 = ∅ → (𝑤𝑣 ↔ ∅ ∈ 𝑣))
1211rexbidv 3195 . . . . . . . . . 10 (𝑤 = ∅ → (∃𝑣𝐴 𝑤𝑣 ↔ ∃𝑣𝐴 ∅ ∈ 𝑣))
1312rspcv 3586 . . . . . . . . 9 (∅ ∈ ω → (∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣 → ∃𝑣𝐴 ∅ ∈ 𝑣))
1410, 13ax-mp 5 . . . . . . . 8 (∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣 → ∃𝑣𝐴 ∅ ∈ 𝑣)
15 df-rex 3096 . . . . . . . 8 (∃𝑣𝐴 ∅ ∈ 𝑣 ↔ ∃𝑣(𝑣𝐴 ∧ ∅ ∈ 𝑣))
1614, 15sylib 221 . . . . . . 7 (∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣 → ∃𝑣(𝑣𝐴 ∧ ∅ ∈ 𝑣))
17 exsimpl 1895 . . . . . . 7 (∃𝑣(𝑣𝐴 ∧ ∅ ∈ 𝑣) → ∃𝑣 𝑣𝐴)
1816, 17syl 18 . . . . . 6 (∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣 → ∃𝑣 𝑣𝐴)
19 n0 4314 . . . . . 6 (𝐴 ≠ ∅ ↔ ∃𝑣 𝑣𝐴)
2018, 19sylibr 237 . . . . 5 (∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣𝐴 ≠ ∅)
21 onint 7785 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐴 ≠ ∅) → 𝐴𝐴)
229, 20, 21syl2an 607 . . . 4 ((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) → 𝐴𝐴)
23 unblem.2 . . . . . . . 8 𝐹 = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝐴 ∖ suc 𝑥)), 𝐴) ↾ ω)
2423fveq1i 6880 . . . . . . 7 (𝐹‘∅) = ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝐴 ∖ suc 𝑥)), 𝐴) ↾ ω)‘∅)
25 fr0g 8419 . . . . . . 7 ( 𝐴𝐴 → ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝐴 ∖ suc 𝑥)), 𝐴) ↾ ω)‘∅) = 𝐴)
2624, 25eqtr2id 2817 . . . . . 6 ( 𝐴𝐴 𝐴 = (𝐹‘∅))
2726eleq1d 2854 . . . . 5 ( 𝐴𝐴 → ( 𝐴𝐴 ↔ (𝐹‘∅) ∈ 𝐴))
2827ibi 270 . . . 4 ( 𝐴𝐴 → (𝐹‘∅) ∈ 𝐴)
2922, 28syl 18 . . 3 ((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) → (𝐹‘∅) ∈ 𝐴)
30 unblem1 9248 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) ∧ (𝐹𝑢) ∈ 𝐴) → (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴)
31 suceq 6426 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑥 → suc 𝑦 = suc 𝑥)
3231difeq2d 4089 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑥 → (𝐴 ∖ suc 𝑦) = (𝐴 ∖ suc 𝑥))
3332inteqd 4918 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 (𝐴 ∖ suc 𝑦) = (𝐴 ∖ suc 𝑥))
34 suceq 6426 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (𝐹𝑢) → suc 𝑦 = suc (𝐹𝑢))
3534difeq2d 4089 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = (𝐹𝑢) → (𝐴 ∖ suc 𝑦) = (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)))
3635inteqd 4918 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = (𝐹𝑢) → (𝐴 ∖ suc 𝑦) = (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)))
3723, 33, 36frsucmpt2 8423 . . . . . . . . 9 ((𝑢 ∈ ω ∧ (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴) → (𝐹‘suc 𝑢) = (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)))
3837eqcomd 2775 . . . . . . . 8 ((𝑢 ∈ ω ∧ (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴) → (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) = (𝐹‘suc 𝑢))
3938eleq1d 2854 . . . . . . 7 ((𝑢 ∈ ω ∧ (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴) → ( (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴 ↔ (𝐹‘suc 𝑢) ∈ 𝐴))
4039ex 417 . . . . . 6 (𝑢 ∈ ω → ( (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴 → ( (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴 ↔ (𝐹‘suc 𝑢) ∈ 𝐴)))
4140ibd 272 . . . . 5 (𝑢 ∈ ω → ( (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴 → (𝐹‘suc 𝑢) ∈ 𝐴))
4230, 41syl5 35 . . . 4 (𝑢 ∈ ω → (((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) ∧ (𝐹𝑢) ∈ 𝐴) → (𝐹‘suc 𝑢) ∈ 𝐴))
4342expd 420 . . 3 (𝑢 ∈ ω → ((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) → ((𝐹𝑢) ∈ 𝐴 → (𝐹‘suc 𝑢) ∈ 𝐴)))
442, 4, 6, 29, 43finds2 7891 . 2 (𝑧 ∈ ω → ((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) → (𝐹𝑧) ∈ 𝐴))
4544com12 33 1 ((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) → (𝑧 ∈ ω → (𝐹𝑧) ∈ 𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 209  wa 400   = wceq 1567  wex 1806  wcel 2149  wne 2964  wral 3085  wrex 3095  Vcvv 3463  cdif 3910  wss 3913  c0 4294   cint 4913  cmpt 5193  cres 5661  Oncon0 6357  suc csuc 6359  cfv 6533  ωcom 7858  reccrdg 8392
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-pr 5402  ax-un 7730
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-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-int 4914  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-ov 7411  df-om 7859  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393
This theorem is referenced by:  unblem3  9250  unblem4  9251
  Copyright terms: Public domain W3C validator