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

Theorem unblem2 9296
Description: Lemma for unbnn 9299. 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 6892 . . . 4 (𝑧 = ∅ → (𝐹𝑧) = (𝐹‘∅))
21eleq1d 2819 . . 3 (𝑧 = ∅ → ((𝐹𝑧) ∈ 𝐴 ↔ (𝐹‘∅) ∈ 𝐴))
3 fveq2 6892 . . . 4 (𝑧 = 𝑢 → (𝐹𝑧) = (𝐹𝑢))
43eleq1d 2819 . . 3 (𝑧 = 𝑢 → ((𝐹𝑧) ∈ 𝐴 ↔ (𝐹𝑢) ∈ 𝐴))
5 fveq2 6892 . . . 4 (𝑧 = suc 𝑢 → (𝐹𝑧) = (𝐹‘suc 𝑢))
65eleq1d 2819 . . 3 (𝑧 = suc 𝑢 → ((𝐹𝑧) ∈ 𝐴 ↔ (𝐹‘suc 𝑢) ∈ 𝐴))
7 omsson 7859 . . . . . 6 ω ⊆ On
8 sstr 3991 . . . . . 6 ((𝐴 ⊆ ω ∧ ω ⊆ On) → 𝐴 ⊆ On)
97, 8mpan2 690 . . . . 5 (𝐴 ⊆ ω → 𝐴 ⊆ On)
10 peano1 7879 . . . . . . . . 9 ∅ ∈ ω
11 eleq1 2822 . . . . . . . . . . 11 (𝑤 = ∅ → (𝑤𝑣 ↔ ∅ ∈ 𝑣))
1211rexbidv 3179 . . . . . . . . . 10 (𝑤 = ∅ → (∃𝑣𝐴 𝑤𝑣 ↔ ∃𝑣𝐴 ∅ ∈ 𝑣))
1312rspcv 3609 . . . . . . . . 9 (∅ ∈ ω → (∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣 → ∃𝑣𝐴 ∅ ∈ 𝑣))
1410, 13ax-mp 5 . . . . . . . 8 (∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣 → ∃𝑣𝐴 ∅ ∈ 𝑣)
15 df-rex 3072 . . . . . . . 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 4347 . . . . . 6 (𝐴 ≠ ∅ ↔ ∃𝑣 𝑣𝐴)
2018, 19sylibr 233 . . . . 5 (∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣𝐴 ≠ ∅)
21 onint 7778 . . . . 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 6893 . . . . . . 7 (𝐹‘∅) = ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝐴 ∖ suc 𝑥)), 𝐴) ↾ ω)‘∅)
25 fr0g 8436 . . . . . . 7 ( 𝐴𝐴 → ((rec((𝑥 ∈ V ↦ (𝐴 ∖ suc 𝑥)), 𝐴) ↾ ω)‘∅) = 𝐴)
2624, 25eqtr2id 2786 . . . . . 6 ( 𝐴𝐴 𝐴 = (𝐹‘∅))
2726eleq1d 2819 . . . . 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 9295 . . . . 5 (((𝐴 ⊆ ω ∧ ∀𝑤 ∈ ω ∃𝑣𝐴 𝑤𝑣) ∧ (𝐹𝑢) ∈ 𝐴) → (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴)
31 suceq 6431 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = 𝑥 → suc 𝑦 = suc 𝑥)
3231difeq2d 4123 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = 𝑥 → (𝐴 ∖ suc 𝑦) = (𝐴 ∖ suc 𝑥))
3332inteqd 4956 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = 𝑥 (𝐴 ∖ suc 𝑦) = (𝐴 ∖ suc 𝑥))
34 suceq 6431 . . . . . . . . . . . 12 (𝑦 = (𝐹𝑢) → suc 𝑦 = suc (𝐹𝑢))
3534difeq2d 4123 . . . . . . . . . . 11 (𝑦 = (𝐹𝑢) → (𝐴 ∖ suc 𝑦) = (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)))
3635inteqd 4956 . . . . . . . . . 10 (𝑦 = (𝐹𝑢) → (𝐴 ∖ suc 𝑦) = (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)))
3723, 33, 36frsucmpt2 8440 . . . . . . . . 9 ((𝑢 ∈ ω ∧ (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴) → (𝐹‘suc 𝑢) = (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)))
3837eqcomd 2739 . . . . . . . 8 ((𝑢 ∈ ω ∧ (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) ∈ 𝐴) → (𝐴 ∖ suc (𝐹𝑢)) = (𝐹‘suc 𝑢))
3938eleq1d 2819 . . . . . . 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 7891 . 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 2941  wral 3062  wrex 3071  Vcvv 3475  cdif 3946  wss 3949  c0 4323   cint 4951  cmpt 5232  cres 5679  Oncon0 6365  suc csuc 6367  cfv 6544  ωcom 7855  reccrdg 8409
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 5300  ax-nul 5307  ax-pr 5428  ax-un 7725
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 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-int 4952  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-ov 7412  df-om 7856  df-2nd 7976  df-frecs 8266  df-wrecs 8297  df-recs 8371  df-rdg 8410
This theorem is referenced by:  unblem3  9297  unblem4  9298
  Copyright terms: Public domain W3C validator