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

Theorem unblem2 9247
Description: Lemma for unbnn 9250. 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 6847 . . . 4 (𝑧 = ∅ → (𝐹𝑧) = (𝐹‘∅))
21eleq1d 2823 . . 3 (𝑧 = ∅ → ((𝐹𝑧) ∈ 𝐴 ↔ (𝐹‘∅) ∈ 𝐴))
3 fveq2 6847 . . . 4 (𝑧 = 𝑢 → (𝐹𝑧) = (𝐹𝑢))
43eleq1d 2823 . . 3 (𝑧 = 𝑢 → ((𝐹𝑧) ∈ 𝐴 ↔ (𝐹𝑢) ∈ 𝐴))
5 fveq2 6847 . . . 4 (𝑧 = suc 𝑢 → (𝐹𝑧) = (𝐹‘suc 𝑢))
65eleq1d 2823 . . 3 (𝑧 = suc 𝑢 → ((𝐹𝑧) ∈ 𝐴 ↔ (𝐹‘suc 𝑢) ∈ 𝐴))
7 omsson 7811 . . . . . 6 ω ⊆ On
8 sstr 3957 . . . . . 6 ((𝐴 ⊆ ω ∧ ω ⊆ On) → 𝐴 ⊆ On)
97, 8mpan2 690 . . . . 5 (𝐴 ⊆ ω → 𝐴 ⊆ On)
10 peano1 7830 . . . . . . . . 9 ∅ ∈ ω
11 eleq1 2826 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 = ∅ → (𝑤𝑣 ↔ ∅ ∈ 𝑣))
1211rexbidv 3176 . . . . . . . . . 10 (𝑤 = ∅ → (∃𝑣𝐴 𝑤𝑣 ↔ ∃𝑣𝐴 ∅ ∈ 𝑣))
1312rspcv 3580 . . . . . . . . 9 (∅ ∈ ω → (∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣 → ∃𝑣𝐴 ∅ ∈ 𝑣))
1410, 13ax-mp 5 . . . . . . . 8 (∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣 → ∃𝑣𝐴 ∅ ∈ 𝑣)
15 df-rex 3075 . . . . . . . 8 (∃𝑣𝐴 ∅ ∈ 𝑣 ↔ ∃𝑣(𝑣𝐴 ∧ ∅ ∈ 𝑣))
1614, 15sylib 217 . . . . . . 7 (∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣 → ∃𝑣(𝑣𝐴 ∧ ∅ ∈ 𝑣))
17 exsimpl 1872 . . . . . . 7 (∃𝑣(𝑣𝐴 ∧ ∅ ∈ 𝑣) → ∃𝑣 𝑣𝐴)
1816, 17syl 17 . . . . . 6 (∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣 → ∃𝑣 𝑣𝐴)
19 n0 4311 . . . . . 6 (𝐴 ≠ ∅ ↔ ∃𝑣 𝑣𝐴)
2018, 19sylibr 233 . . . . 5 (∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣𝐴 ≠ ∅)
21 onint 7730 . . . . 5 ((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐴 ≠ ∅) → 𝐴𝐴)
229, 20, 21syl2an 597 . . . 4 ((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) → 𝐴𝐴)
23 unblem.2 . . . . . . . 8 𝐹 = (rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝐴 ∖ suc 𝑥)), 𝐴) ↾ ω)
2423fveq1i 6848 . . . . . . 7 (𝐹‘∅) = ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝐴 ∖ suc 𝑥)), 𝐴) ↾ ω)‘∅)
25 fr0g 8387 . . . . . . 7 ( 𝐴𝐴 → ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝐴 ∖ suc 𝑥)), 𝐴) ↾ ω)‘∅) = 𝐴)
2624, 25eqtr2id 2790 . . . . . 6 ( 𝐴𝐴 𝐴 = (𝐹‘∅))
2726eleq1d 2823 . . . . 5 ( 𝐴𝐴 → ( 𝐴𝐴 ↔ (𝐹‘∅) ∈ 𝐴))
2827ibi 267 . . . 4 ( 𝐴𝐴 → (𝐹‘∅) ∈ 𝐴)
2922, 28syl 17 . . 3 ((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) → (𝐹‘∅) ∈ 𝐴)
30 unblem1 9246 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) ∧ (𝐹𝑢) ∈ 𝐴) → (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴)
31 suceq 6388 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑥 → suc 𝑦 = suc 𝑥)
3231difeq2d 4087 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑥 → (𝐴 ∖ suc 𝑦) = (𝐴 ∖ suc 𝑥))
3332inteqd 4917 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 (𝐴 ∖ suc 𝑦) = (𝐴 ∖ suc 𝑥))
34 suceq 6388 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (𝐹𝑢) → suc 𝑦 = suc (𝐹𝑢))
3534difeq2d 4087 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = (𝐹𝑢) → (𝐴 ∖ suc 𝑦) = (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)))
3635inteqd 4917 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = (𝐹𝑢) → (𝐴 ∖ suc 𝑦) = (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)))
3723, 33, 36frsucmpt2 8391 . . . . . . . . 9 ((𝑢 ∈ ω ∧ (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴) → (𝐹‘suc 𝑢) = (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)))
3837eqcomd 2743 . . . . . . . 8 ((𝑢 ∈ ω ∧ (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴) → (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) = (𝐹‘suc 𝑢))
3938eleq1d 2823 . . . . . . 7 ((𝑢 ∈ ω ∧ (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴) → ( (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴 ↔ (𝐹‘suc 𝑢) ∈ 𝐴))
4039ex 414 . . . . . 6 (𝑢 ∈ ω → ( (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴 → ( (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴 ↔ (𝐹‘suc 𝑢) ∈ 𝐴)))
4140ibd 269 . . . . 5 (𝑢 ∈ ω → ( (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴 → (𝐹‘suc 𝑢) ∈ 𝐴))
4230, 41syl5 34 . . . 4 (𝑢 ∈ ω → (((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) ∧ (𝐹𝑢) ∈ 𝐴) → (𝐹‘suc 𝑢) ∈ 𝐴))
4342expd 417 . . 3 (𝑢 ∈ ω → ((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) → ((𝐹𝑢) ∈ 𝐴 → (𝐹‘suc 𝑢) ∈ 𝐴)))
442, 4, 6, 29, 43finds2 7842 . 2 (𝑧 ∈ ω → ((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) → (𝐹𝑧) ∈ 𝐴))
4544com12 32 1 ((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) → (𝑧 ∈ ω → (𝐹𝑧) ∈ 𝐴))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wb 205  wa 397   = wceq 1542  wex 1782  wcel 2107  wne 2944  wral 3065  wrex 3074  Vcvv 3448  cdif 3912  wss 3915  c0 4287   cint 4912  cmpt 5193  cres 5640  Oncon0 6322  suc csuc 6324  cfv 6501  ωcom 7807  reccrdg 8360
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 2708  ax-sep 5261  ax-nul 5268  ax-pr 5389  ax-un 7677
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 2539  df-eu 2568  df-clab 2715  df-cleq 2729  df-clel 2815  df-nfc 2890  df-ne 2945  df-ral 3066  df-rex 3075  df-reu 3357  df-rab 3411  df-v 3450  df-sbc 3745  df-csb 3861  df-dif 3918  df-un 3920  df-in 3922  df-ss 3932  df-pss 3934  df-nul 4288  df-if 4492  df-pw 4567  df-sn 4592  df-pr 4594  df-op 4598  df-uni 4871  df-int 4913  df-iun 4961  df-br 5111  df-opab 5173  df-mpt 5194  df-tr 5228  df-id 5536  df-eprel 5542  df-po 5550  df-so 5551  df-fr 5593  df-we 5595  df-xp 5644  df-rel 5645  df-cnv 5646  df-co 5647  df-dm 5648  df-rn 5649  df-res 5650  df-ima 5651  df-pred 6258  df-ord 6325  df-on 6326  df-lim 6327  df-suc 6328  df-iota 6453  df-fun 6503  df-fn 6504  df-f 6505  df-f1 6506  df-fo 6507  df-f1o 6508  df-fv 6509  df-ov 7365  df-om 7808  df-2nd 7927  df-frecs 8217  df-wrecs 8248  df-recs 8322  df-rdg 8361
This theorem is referenced by:  unblem3  9248  unblem4  9249
  Copyright terms: Public domain W3C validator