Theorem vdwapval 16935

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 16933	. . . . . . 7 ⊢ (𝐾 ∈ ℕ0 → (AP‘𝐾) = (𝑎 ∈ ℕ, 𝑑 ∈ ℕ ↦ ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝑎 + (𝑚 · 𝑑)))))
2	1	3ad2ant1 1139	. . . . . 6 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (AP‘𝐾) = (𝑎 ∈ ℕ, 𝑑 ∈ ℕ ↦ ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝑎 + (𝑚 · 𝑑)))))
3	2	oveqd 7373	. . . . 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 7364	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑑 = 𝐷 → (𝑚 · 𝑑) = (𝑚 · 𝐷))
5		oveq12 7365	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝑎 = 𝐴 ∧ (𝑚 · 𝑑) = (𝑚 · 𝐷)) → (𝑎 + (𝑚 · 𝑑)) = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)))
6	4, 5	sylan2 599	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑎 = 𝐴 ∧ 𝑑 = 𝐷) → (𝑎 + (𝑚 · 𝑑)) = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)))
7	6	mpteq2dv 5166	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑎 = 𝐴 ∧ 𝑑 = 𝐷) → (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝑎 + (𝑚 · 𝑑))) = (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))))
8	7	rneqd 5880	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑎 = 𝐴 ∧ 𝑑 = 𝐷) → ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝑎 + (𝑚 · 𝑑))) = ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))))
9		eqid 2739	. . . . . . 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 7389	. . . . . . . . 9 ⊢ (0...(𝐾 − 1)) ∈ V
11	10	mptex 7167	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))) ∈ V
12	11	rnex 7850	. . . . . . 7 ⊢ ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))) ∈ V
13	8, 9, 12	ovmpoa 7511	. . . . . 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 1136	. . . . 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 2774	. . . 4 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴(AP‘𝐾)𝐷) = ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))))
16		eqid 2739	. . . . 5 ⊢ (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))) = (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)))
17	16	rnmpt 5899	. . . 4 ⊢ ran (𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1)) ↦ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))) = {𝑥 ∣ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))}
18	15, 17	eqtrdi 2790	. . 3 ⊢ ((𝐾 ∈ ℕ0 ∧ 𝐴 ∈ ℕ ∧ 𝐷 ∈ ℕ) → (𝐴(AP‘𝐾)𝐷) = {𝑥 ∣ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))})
19	18	eleq2d 2825	. 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 7389	. . . . 5 ⊢ (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)) ∈ V
22	20, 21	eqeltrdi 2847	. . . 4 ⊢ (𝑋 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)) → 𝑋 ∈ V)
23	22	rexlimivw 3136	. . 3 ⊢ (∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑋 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)) → 𝑋 ∈ V)
24		eqeq1 2743	. . . 4 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (𝑥 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)) ↔ 𝑋 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))))
25	24	rexbidv 3163	. . 3 ⊢ (𝑥 = 𝑋 → (∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)) ↔ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑋 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))))
26	23, 25	elab3 3624	. 2 ⊢ (𝑋 ∈ {𝑥 ∣ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑥 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷))} ↔ ∃𝑚 ∈ (0...(𝐾 − 1))𝑋 = (𝐴 + (𝑚 · 𝐷)))
27	19, 26	bitrdi 288	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 207   ∧ wa 396   ∧ w3a 1092   = wceq 1547   ∈ wcel 2119  {cab 2717  ∃wrex 3063  Vcvv 3431   ↦ cmpt 5153  ran crn 5619  ‘cfv 6485  (class class class)co 7356   ∈ cmpo 7358  0cc0 11029  1c1 11030   + caddc 11032   · cmul 11034   − cmin 11368  ℕcn 12165  ℕ₀cn0 12428  ...cfz 13452  APcvdwa 16927

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1802  ax-4 1816  ax-5 1917  ax-6 1974  ax-7 2015  ax-8 2121  ax-9 2129  ax-10 2152  ax-11 2168  ax-12 2189  ax-ext 2711  ax-rep 5199  ax-sep 5218  ax-nul 5228  ax-pow 5294  ax-pr 5362  ax-un 7678  ax-cnex 11085  ax-1cn 11087  ax-addcl 11089

This theorem depends on definitions:  df-bi 208  df-an 397  df-or 854  df-3or 1093  df-3an 1094  df-tru 1550  df-fal 1560  df-ex 1787  df-nf 1791  df-sb 2074  df-mo 2543  df-eu 2573  df-clab 2718  df-cleq 2731  df-clel 2814  df-nfc 2888  df-ne 2935  df-ral 3054  df-rex 3064  df-reu 3345  df-rab 3392  df-v 3433  df-sbc 3724  df-csb 3832  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3903  df-nul 4262  df-if 4455  df-pw 4531  df-sn 4556  df-pr 4558  df-op 4562  df-uni 4839  df-iun 4923  df-br 5073  df-opab 5135  df-mpt 5154  df-tr 5180  df-id 5513  df-eprel 5518  df-po 5526  df-so 5527  df-fr 5571  df-we 5573  df-xp 5624  df-rel 5625  df-cnv 5626  df-co 5627  df-dm 5628  df-rn 5629  df-res 5630  df-ima 5631  df-pred 6252  df-ord 6313  df-on 6314  df-lim 6315  df-suc 6316  df-iota 6441  df-fun 6487  df-fn 6488  df-f 6489  df-f1 6490  df-fo 6491  df-f1o 6492  df-fv 6493  df-ov 7359  df-oprab 7360  df-mpo 7361  df-om 7807  df-1st 7931  df-2nd 7932  df-frecs 8221  df-wrecs 8252  df-recs 8301  df-rdg 8339  df-nn 12166  df-vdwap 16930

This theorem is referenced by:  vdwapun  16936  vdwap0  16938  vdwmc2  16941  vdwlem1  16943  vdwlem2  16944  vdwlem6  16948  vdwlem8  16950