Theorem vdwapval 16905

Description: Value of the arithmetic progression function. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Aug-2014.)

Assertion

Ref	Expression
vdwapval	⊢ ((𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝑋 ∈ (𝐴(AP‘𝐾)𝐷) ↔ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑋 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))))

Distinct variable groups:   𝐴,𝑚   𝐷,𝑚   𝑚,𝐾   𝑚,𝑋

Proof of Theorem vdwapval

Dummy variables 𝑎 𝑑 𝑥 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		vdwapfval 16903	. . . . . . 7 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ0 → (AP‘𝐾) = (𝑎 ∈ ℕ, 𝑑 ∈ ℕ ↦ ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝑎 + (𝑚 · 𝑑)))))
2	1	3ad2ant1 1133	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (AP‘𝐾) = (𝑎 ∈ ℕ, 𝑑 ∈ ℕ ↦ ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝑎 + (𝑚 · 𝑑)))))
3	2	oveqd 7425	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴(AP‘𝐾)𝐷) = (𝐴(𝑎 ∈ ℕ, 𝑑 ∈ ℕ ↦ ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝑎 + (𝑚 · 𝑑))))𝐷))
4		oveq2 7416	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑑 = 𝐷 → (𝑚 · 𝑑) = (𝑚 · 𝐷))
5		oveq12 7417	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑎 = 𝐴 ∧ (𝑚 · 𝑑) = (𝑚 · 𝐷)) → (𝑎 + (𝑚 · 𝑑)) = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)))
6	4, 5	sylan2 593	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑎 = 𝐴 ∧ 𝑑 = 𝐷) → (𝑎 + (𝑚 · 𝑑)) = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)))
7	6	mpteq2dv 5250	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑎 = 𝐴 ∧ 𝑑 = 𝐷) → (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝑎 + (𝑚 · 𝑑))) = (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))))
8	7	rneqd 5937	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑎 = 𝐴 ∧ 𝑑 = 𝐷) → ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝑎 + (𝑚 · 𝑑))) = ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))))
9		eqid 2732	. . . . . . 7 ⊢ (𝑎 ∈ ℕ, 𝑑 ∈ ℕ ↦ ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝑎 + (𝑚 · 𝑑)))) = (𝑎 ∈ ℕ, 𝑑 ∈ ℕ ↦ ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝑎 + (𝑚 · 𝑑))))
10		ovex 7441	. . . . . . . . 9 ⊢ (0...(𝐾 − 1)) ∈ V
11	10	mptex 7224	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))) ∈ V
12	11	rnex 7902	. . . . . . 7 ⊢ ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))) ∈ V
13	8, 9, 12	ovmpoa 7562	. . . . . 6 ⊢ ((𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴(𝑎 ∈ ℕ, 𝑑 ∈ ℕ ↦ ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝑎 + (𝑚 · 𝑑))))𝐷) = ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))))
14	13	3adant1 1130	. . . . 5 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴(𝑎 ∈ ℕ, 𝑑 ∈ ℕ ↦ ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝑎 + (𝑚 · 𝑑))))𝐷) = ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))))
15	3, 14	eqtrd 2772	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴(AP‘𝐾)𝐷) = ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))))
16		eqid 2732	. . . . 5 ⊢ (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))) = (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)))
17	16	rnmpt 5954	. . . 4 ⊢ ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))) = {𝑥 ∣ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))}
18	15, 17	eqtrdi 2788	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴(AP‘𝐾)𝐷) = {𝑥 ∣ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))})
19	18	eleq2d 2819	. 2 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝑋 ∈ (𝐴(AP‘𝐾)𝐷) ↔ 𝑋 ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))}))
20		id 22	. . . . 5 ⊢ (𝑋 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)) → 𝑋 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)))
21		ovex 7441	. . . . 5 ⊢ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)) ∈ V
22	20, 21	eqeltrdi 2841	. . . 4 ⊢ (𝑋 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)) → 𝑋 ∈ V)
23	22	rexlimivw 3151	. . 3 ⊢ (∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑋 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)) → 𝑋 ∈ V)
24		eqeq1 2736	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝑥 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)) ↔ 𝑋 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))))
25	24	rexbidv 3178	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)) ↔ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑋 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))))
26	23, 25	elab3 3676	. 2 ⊢ (𝑋 ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))} ↔ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑋 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)))
27	19, 26	bitrdi 286	1 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝑋 ∈ (𝐴(AP‘𝐾)𝐷) ↔ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑋 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 396   ∧ w3a 1087   = wceq 1541   ∈ wcel 2106  {cab 2709  ∃wrex 3070  Vcvv 3474   ↦ cmpt 5231  ran crn 5677  ‘cfv 6543  (class class class)co 7408   ∈ cmpo 7410  0cc0 11109  1c1 11110   + caddc 11112   · cmul 11114   − cmin 11443  ℕcn 12211  ℕ₀cn0 12471  ...cfz 13483  APcvdwa 16897

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2703  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7724  ax-cnex 11165  ax-1cn 11167  ax-addcl 11169

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 846  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2068  df-mo 2534  df-eu 2563  df-clab 2710  df-cleq 2724  df-clel 2810  df-nfc 2885  df-ne 2941  df-ral 3062  df-rex 3071  df-reu 3377  df-rab 3433  df-v 3476  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-op 4635  df-uni 4909  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6300  df-ord 6367  df-on 6368  df-lim 6369  df-suc 6370  df-iota 6495  df-fun 6545  df-fn 6546  df-f 6547  df-f1 6548  df-fo 6549  df-f1o 6550  df-fv 6551  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7855  df-1st 7974  df-2nd 7975  df-frecs 8265  df-wrecs 8296  df-recs 8370  df-rdg 8409  df-nn 12212  df-vdwap 16900

This theorem is referenced by:  vdwapun  16906  vdwap0  16908  vdwmc2  16911  vdwlem1  16913  vdwlem2  16914  vdwlem6  16918  vdwlem8  16920