Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  frecfzennn GIF version

Theorem frecfzennn 9203
 Description: The cardinality of a finite set of sequential integers. (See frec2uz0d 9185 for a description of the hypothesis.) (Contributed by Jim Kingdon, 18-May-2020.)
Hypothesis
Ref Expression
frecfzennn.1 𝐺 = frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 0)
Assertion
Ref Expression
frecfzennn (𝑁 ∈ ℕ0 → (1...𝑁) ≈ (𝐺𝑁))

Proof of Theorem frecfzennn
Dummy variables 𝑚 𝑛 𝑧 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 oveq2 5520 . . 3 (𝑛 = 0 → (1...𝑛) = (1...0))
2 fveq2 5178 . . 3 (𝑛 = 0 → (𝐺𝑛) = (𝐺‘0))
31, 2breq12d 3777 . 2 (𝑛 = 0 → ((1...𝑛) ≈ (𝐺𝑛) ↔ (1...0) ≈ (𝐺‘0)))
4 oveq2 5520 . . 3 (𝑛 = 𝑚 → (1...𝑛) = (1...𝑚))
5 fveq2 5178 . . 3 (𝑛 = 𝑚 → (𝐺𝑛) = (𝐺𝑚))
64, 5breq12d 3777 . 2 (𝑛 = 𝑚 → ((1...𝑛) ≈ (𝐺𝑛) ↔ (1...𝑚) ≈ (𝐺𝑚)))
7 oveq2 5520 . . 3 (𝑛 = (𝑚 + 1) → (1...𝑛) = (1...(𝑚 + 1)))
8 fveq2 5178 . . 3 (𝑛 = (𝑚 + 1) → (𝐺𝑛) = (𝐺‘(𝑚 + 1)))
97, 8breq12d 3777 . 2 (𝑛 = (𝑚 + 1) → ((1...𝑛) ≈ (𝐺𝑛) ↔ (1...(𝑚 + 1)) ≈ (𝐺‘(𝑚 + 1))))
10 oveq2 5520 . . 3 (𝑛 = 𝑁 → (1...𝑛) = (1...𝑁))
11 fveq2 5178 . . 3 (𝑛 = 𝑁 → (𝐺𝑛) = (𝐺𝑁))
1210, 11breq12d 3777 . 2 (𝑛 = 𝑁 → ((1...𝑛) ≈ (𝐺𝑛) ↔ (1...𝑁) ≈ (𝐺𝑁)))
13 0ex 3884 . . . 4 ∅ ∈ V
1413enref 6245 . . 3 ∅ ≈ ∅
15 fz10 8910 . . 3 (1...0) = ∅
16 0zd 8257 . . . . . . 7 (⊤ → 0 ∈ ℤ)
17 frecfzennn.1 . . . . . . 7 𝐺 = frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 0)
1816, 17frec2uzf1od 9192 . . . . . 6 (⊤ → 𝐺:ω–1-1-onto→(ℤ‘0))
1918trud 1252 . . . . 5 𝐺:ω–1-1-onto→(ℤ‘0)
20 peano1 4317 . . . . 5 ∅ ∈ ω
2119, 20pm3.2i 257 . . . 4 (𝐺:ω–1-1-onto→(ℤ‘0) ∧ ∅ ∈ ω)
2216, 17frec2uz0d 9185 . . . . 5 (⊤ → (𝐺‘∅) = 0)
2322trud 1252 . . . 4 (𝐺‘∅) = 0
24 f1ocnvfv 5419 . . . 4 ((𝐺:ω–1-1-onto→(ℤ‘0) ∧ ∅ ∈ ω) → ((𝐺‘∅) = 0 → (𝐺‘0) = ∅))
2521, 23, 24mp2 16 . . 3 (𝐺‘0) = ∅
2614, 15, 253brtr4i 3792 . 2 (1...0) ≈ (𝐺‘0)
27 simpr 103 . . . . 5 ((𝑚 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑚) ≈ (𝐺𝑚)) → (1...𝑚) ≈ (𝐺𝑚))
28 peano2nn0 8222 . . . . . . 7 (𝑚 ∈ ℕ0 → (𝑚 + 1) ∈ ℕ0)
29 zex 8254 . . . . . . . . . . . . . . 15 ℤ ∈ V
3029mptex 5387 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)) ∈ V
31 vex 2560 . . . . . . . . . . . . . 14 𝑧 ∈ V
3230, 31fvex 5195 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1))‘𝑧) ∈ V
3332ax-gen 1338 . . . . . . . . . . . 12 𝑧((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1))‘𝑧) ∈ V
34 0z 8256 . . . . . . . . . . . 12 0 ∈ ℤ
35 frecfnom 5986 . . . . . . . . . . . 12 ((∀𝑧((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1))‘𝑧) ∈ V ∧ 0 ∈ ℤ) → frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 0) Fn ω)
3633, 34, 35mp2an 402 . . . . . . . . . . 11 frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 0) Fn ω
3717fneq1i 4993 . . . . . . . . . . 11 (𝐺 Fn ω ↔ frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 0) Fn ω)
3836, 37mpbir 134 . . . . . . . . . 10 𝐺 Fn ω
39 omex 4316 . . . . . . . . . 10 ω ∈ V
40 fnex 5383 . . . . . . . . . 10 ((𝐺 Fn ω ∧ ω ∈ V) → 𝐺 ∈ V)
4138, 39, 40mp2an 402 . . . . . . . . 9 𝐺 ∈ V
4241cnvex 4856 . . . . . . . 8 𝐺 ∈ V
43 vex 2560 . . . . . . . 8 𝑚 ∈ V
4442, 43fvex 5195 . . . . . . 7 (𝐺𝑚) ∈ V
45 en2sn 6290 . . . . . . 7 (((𝑚 + 1) ∈ ℕ0 ∧ (𝐺𝑚) ∈ V) → {(𝑚 + 1)} ≈ {(𝐺𝑚)})
4628, 44, 45sylancl 392 . . . . . 6 (𝑚 ∈ ℕ0 → {(𝑚 + 1)} ≈ {(𝐺𝑚)})
4746adantr 261 . . . . 5 ((𝑚 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑚) ≈ (𝐺𝑚)) → {(𝑚 + 1)} ≈ {(𝐺𝑚)})
48 fzp1disj 8942 . . . . . 6 ((1...𝑚) ∩ {(𝑚 + 1)}) = ∅
4948a1i 9 . . . . 5 ((𝑚 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑚) ≈ (𝐺𝑚)) → ((1...𝑚) ∩ {(𝑚 + 1)}) = ∅)
50 f1ocnvdm 5421 . . . . . . . . . 10 ((𝐺:ω–1-1-onto→(ℤ‘0) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ‘0)) → (𝐺𝑚) ∈ ω)
5119, 50mpan 400 . . . . . . . . 9 (𝑚 ∈ (ℤ‘0) → (𝐺𝑚) ∈ ω)
52 nn0uz 8507 . . . . . . . . 9 0 = (ℤ‘0)
5351, 52eleq2s 2132 . . . . . . . 8 (𝑚 ∈ ℕ0 → (𝐺𝑚) ∈ ω)
54 nnord 4334 . . . . . . . 8 ((𝐺𝑚) ∈ ω → Ord (𝐺𝑚))
55 ordirr 4267 . . . . . . . 8 (Ord (𝐺𝑚) → ¬ (𝐺𝑚) ∈ (𝐺𝑚))
5653, 54, 553syl 17 . . . . . . 7 (𝑚 ∈ ℕ0 → ¬ (𝐺𝑚) ∈ (𝐺𝑚))
5756adantr 261 . . . . . 6 ((𝑚 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑚) ≈ (𝐺𝑚)) → ¬ (𝐺𝑚) ∈ (𝐺𝑚))
58 disjsn 3432 . . . . . 6 (((𝐺𝑚) ∩ {(𝐺𝑚)}) = ∅ ↔ ¬ (𝐺𝑚) ∈ (𝐺𝑚))
5957, 58sylibr 137 . . . . 5 ((𝑚 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑚) ≈ (𝐺𝑚)) → ((𝐺𝑚) ∩ {(𝐺𝑚)}) = ∅)
60 unen 6293 . . . . 5 ((((1...𝑚) ≈ (𝐺𝑚) ∧ {(𝑚 + 1)} ≈ {(𝐺𝑚)}) ∧ (((1...𝑚) ∩ {(𝑚 + 1)}) = ∅ ∧ ((𝐺𝑚) ∩ {(𝐺𝑚)}) = ∅)) → ((1...𝑚) ∪ {(𝑚 + 1)}) ≈ ((𝐺𝑚) ∪ {(𝐺𝑚)}))
6127, 47, 49, 59, 60syl22anc 1136 . . . 4 ((𝑚 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑚) ≈ (𝐺𝑚)) → ((1...𝑚) ∪ {(𝑚 + 1)}) ≈ ((𝐺𝑚) ∪ {(𝐺𝑚)}))
62 1z 8271 . . . . . 6 1 ∈ ℤ
63 1m1e0 7984 . . . . . . . . . 10 (1 − 1) = 0
6463fveq2i 5181 . . . . . . . . 9 (ℤ‘(1 − 1)) = (ℤ‘0)
6552, 64eqtr4i 2063 . . . . . . . 8 0 = (ℤ‘(1 − 1))
6665eleq2i 2104 . . . . . . 7 (𝑚 ∈ ℕ0𝑚 ∈ (ℤ‘(1 − 1)))
6766biimpi 113 . . . . . 6 (𝑚 ∈ ℕ0𝑚 ∈ (ℤ‘(1 − 1)))
68 fzsuc2 8941 . . . . . 6 ((1 ∈ ℤ ∧ 𝑚 ∈ (ℤ‘(1 − 1))) → (1...(𝑚 + 1)) = ((1...𝑚) ∪ {(𝑚 + 1)}))
6962, 67, 68sylancr 393 . . . . 5 (𝑚 ∈ ℕ0 → (1...(𝑚 + 1)) = ((1...𝑚) ∪ {(𝑚 + 1)}))
7069adantr 261 . . . 4 ((𝑚 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑚) ≈ (𝐺𝑚)) → (1...(𝑚 + 1)) = ((1...𝑚) ∪ {(𝑚 + 1)}))
71 peano2 4318 . . . . . . . . 9 ((𝐺𝑚) ∈ ω → suc (𝐺𝑚) ∈ ω)
7253, 71syl 14 . . . . . . . 8 (𝑚 ∈ ℕ0 → suc (𝐺𝑚) ∈ ω)
7372, 19jctil 295 . . . . . . 7 (𝑚 ∈ ℕ0 → (𝐺:ω–1-1-onto→(ℤ‘0) ∧ suc (𝐺𝑚) ∈ ω))
74 0zd 8257 . . . . . . . . . 10 ((𝐺𝑚) ∈ ω → 0 ∈ ℤ)
75 id 19 . . . . . . . . . 10 ((𝐺𝑚) ∈ ω → (𝐺𝑚) ∈ ω)
7674, 17, 75frec2uzsucd 9187 . . . . . . . . 9 ((𝐺𝑚) ∈ ω → (𝐺‘suc (𝐺𝑚)) = ((𝐺‘(𝐺𝑚)) + 1))
7753, 76syl 14 . . . . . . . 8 (𝑚 ∈ ℕ0 → (𝐺‘suc (𝐺𝑚)) = ((𝐺‘(𝐺𝑚)) + 1))
7852eleq2i 2104 . . . . . . . . . . 11 (𝑚 ∈ ℕ0𝑚 ∈ (ℤ‘0))
7978biimpi 113 . . . . . . . . . 10 (𝑚 ∈ ℕ0𝑚 ∈ (ℤ‘0))
80 f1ocnvfv2 5418 . . . . . . . . . 10 ((𝐺:ω–1-1-onto→(ℤ‘0) ∧ 𝑚 ∈ (ℤ‘0)) → (𝐺‘(𝐺𝑚)) = 𝑚)
8119, 79, 80sylancr 393 . . . . . . . . 9 (𝑚 ∈ ℕ0 → (𝐺‘(𝐺𝑚)) = 𝑚)
8281oveq1d 5527 . . . . . . . 8 (𝑚 ∈ ℕ0 → ((𝐺‘(𝐺𝑚)) + 1) = (𝑚 + 1))
8377, 82eqtrd 2072 . . . . . . 7 (𝑚 ∈ ℕ0 → (𝐺‘suc (𝐺𝑚)) = (𝑚 + 1))
84 f1ocnvfv 5419 . . . . . . 7 ((𝐺:ω–1-1-onto→(ℤ‘0) ∧ suc (𝐺𝑚) ∈ ω) → ((𝐺‘suc (𝐺𝑚)) = (𝑚 + 1) → (𝐺‘(𝑚 + 1)) = suc (𝐺𝑚)))
8573, 83, 84sylc 56 . . . . . 6 (𝑚 ∈ ℕ0 → (𝐺‘(𝑚 + 1)) = suc (𝐺𝑚))
8685adantr 261 . . . . 5 ((𝑚 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑚) ≈ (𝐺𝑚)) → (𝐺‘(𝑚 + 1)) = suc (𝐺𝑚))
87 df-suc 4108 . . . . 5 suc (𝐺𝑚) = ((𝐺𝑚) ∪ {(𝐺𝑚)})
8886, 87syl6eq 2088 . . . 4 ((𝑚 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑚) ≈ (𝐺𝑚)) → (𝐺‘(𝑚 + 1)) = ((𝐺𝑚) ∪ {(𝐺𝑚)}))
8961, 70, 883brtr4d 3794 . . 3 ((𝑚 ∈ ℕ0 ∧ (1...𝑚) ≈ (𝐺𝑚)) → (1...(𝑚 + 1)) ≈ (𝐺‘(𝑚 + 1)))
9089ex 108 . 2 (𝑚 ∈ ℕ0 → ((1...𝑚) ≈ (𝐺𝑚) → (1...(𝑚 + 1)) ≈ (𝐺‘(𝑚 + 1))))
913, 6, 9, 12, 26, 90nn0ind 8352 1 (𝑁 ∈ ℕ0 → (1...𝑁) ≈ (𝐺𝑁))
 Colors of variables: wff set class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 97  ∀wal 1241   = wceq 1243  ⊤wtru 1244   ∈ wcel 1393  Vcvv 2557   ∪ cun 2915   ∩ cin 2916  ∅c0 3224  {csn 3375   class class class wbr 3764   ↦ cmpt 3818  Ord word 4099  suc csuc 4102  ωcom 4313  ◡ccnv 4344   Fn wfn 4897  –1-1-onto→wf1o 4901  ‘cfv 4902  (class class class)co 5512  freccfrec 5977   ≈ cen 6219  0cc0 6889  1c1 6890   + caddc 6892   − cmin 7182  ℕ0cn0 8181  ℤcz 8245  ℤ≥cuz 8473  ...cfz 8874 This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 99  ax-ia2 100  ax-ia3 101  ax-in1 544  ax-in2 545  ax-io 630  ax-5 1336  ax-7 1337  ax-gen 1338  ax-ie1 1382  ax-ie2 1383  ax-8 1395  ax-10 1396  ax-11 1397  ax-i12 1398  ax-bndl 1399  ax-4 1400  ax-13 1404  ax-14 1405  ax-17 1419  ax-i9 1423  ax-ial 1427  ax-i5r 1428  ax-ext 2022  ax-coll 3872  ax-sep 3875  ax-nul 3883  ax-pow 3927  ax-pr 3944  ax-un 4170  ax-setind 4262  ax-iinf 4311  ax-cnex 6975  ax-resscn 6976  ax-1cn 6977  ax-1re 6978  ax-icn 6979  ax-addcl 6980  ax-addrcl 6981  ax-mulcl 6982  ax-addcom 6984  ax-addass 6986  ax-distr 6988  ax-i2m1 6989  ax-0id 6992  ax-rnegex 6993  ax-cnre 6995  ax-pre-ltirr 6996  ax-pre-ltwlin 6997  ax-pre-lttrn 6998  ax-pre-apti 6999  ax-pre-ltadd 7000 This theorem depends on definitions:  df-bi 110  df-dc 743  df-3or 886  df-3an 887  df-tru 1246  df-fal 1249  df-nf 1350  df-sb 1646  df-eu 1903  df-mo 1904  df-clab 2027  df-cleq 2033  df-clel 2036  df-nfc 2167  df-ne 2206  df-nel 2207  df-ral 2311  df-rex 2312  df-reu 2313  df-rab 2315  df-v 2559  df-sbc 2765  df-csb 2853  df-dif 2920  df-un 2922  df-in 2924  df-ss 2931  df-nul 3225  df-pw 3361  df-sn 3381  df-pr 3382  df-op 3384  df-uni 3581  df-int 3616  df-iun 3659  df-br 3765  df-opab 3819  df-mpt 3820  df-tr 3855  df-eprel 4026  df-id 4030  df-po 4033  df-iso 4034  df-iord 4103  df-on 4105  df-suc 4108  df-iom 4314  df-xp 4351  df-rel 4352  df-cnv 4353  df-co 4354  df-dm 4355  df-rn 4356  df-res 4357  df-ima 4358  df-iota 4867  df-fun 4904  df-fn 4905  df-f 4906  df-f1 4907  df-fo 4908  df-f1o 4909  df-fv 4910  df-riota 5468  df-ov 5515  df-oprab 5516  df-mpt2 5517  df-1st 5767  df-2nd 5768  df-recs 5920  df-irdg 5957  df-frec 5978  df-1o 6001  df-2o 6002  df-oadd 6005  df-omul 6006  df-er 6106  df-ec 6108  df-qs 6112  df-en 6222  df-ni 6402  df-pli 6403  df-mi 6404  df-lti 6405  df-plpq 6442  df-mpq 6443  df-enq 6445  df-nqqs 6446  df-plqqs 6447  df-mqqs 6448  df-1nqqs 6449  df-rq 6450  df-ltnqqs 6451  df-enq0 6522  df-nq0 6523  df-0nq0 6524  df-plq0 6525  df-mq0 6526  df-inp 6564  df-i1p 6565  df-iplp 6566  df-iltp 6568  df-enr 6811  df-nr 6812  df-ltr 6815  df-0r 6816  df-1r 6817  df-0 6896  df-1 6897  df-r 6899  df-lt 6902  df-pnf 7062  df-mnf 7063  df-xr 7064  df-ltxr 7065  df-le 7066  df-sub 7184  df-neg 7185  df-inn 7915  df-n0 8182  df-z 8246  df-uz 8474  df-fz 8875 This theorem is referenced by:  frecfzen2  9204
 Copyright terms: Public domain W3C validator