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

Theorem omsmolem 7778
 Description: Lemma for omsmo 7779. (Contributed by NM, 30-Nov-2003.) (Revised by David Abernethy, 1-Jan-2014.)
Assertion
Ref Expression
omsmolem (𝑦 ∈ ω → (((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) → (𝑧𝑦 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑦))))
Distinct variable groups:   𝑦,𝑧,𝐴   𝑥,𝑦,𝑧,𝐹
Allowed substitution hint:   𝐴(𝑥)

Proof of Theorem omsmolem
Dummy variable 𝑤 is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eleq2 2719 . . 3 (𝑦 = ∅ → (𝑧𝑦𝑧 ∈ ∅))
2 fveq2 6229 . . . 4 (𝑦 = ∅ → (𝐹𝑦) = (𝐹‘∅))
32eleq2d 2716 . . 3 (𝑦 = ∅ → ((𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑦) ↔ (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘∅)))
41, 3imbi12d 333 . 2 (𝑦 = ∅ → ((𝑧𝑦 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑦)) ↔ (𝑧 ∈ ∅ → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘∅))))
5 eleq2 2719 . . 3 (𝑦 = 𝑤 → (𝑧𝑦𝑧𝑤))
6 fveq2 6229 . . . 4 (𝑦 = 𝑤 → (𝐹𝑦) = (𝐹𝑤))
76eleq2d 2716 . . 3 (𝑦 = 𝑤 → ((𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑦) ↔ (𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑤)))
85, 7imbi12d 333 . 2 (𝑦 = 𝑤 → ((𝑧𝑦 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑦)) ↔ (𝑧𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑤))))
9 eleq2 2719 . . 3 (𝑦 = suc 𝑤 → (𝑧𝑦𝑧 ∈ suc 𝑤))
10 fveq2 6229 . . . 4 (𝑦 = suc 𝑤 → (𝐹𝑦) = (𝐹‘suc 𝑤))
1110eleq2d 2716 . . 3 (𝑦 = suc 𝑤 → ((𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑦) ↔ (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
129, 11imbi12d 333 . 2 (𝑦 = suc 𝑤 → ((𝑧𝑦 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑦)) ↔ (𝑧 ∈ suc 𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤))))
13 noel 3952 . . . 4 ¬ 𝑧 ∈ ∅
1413pm2.21i 116 . . 3 (𝑧 ∈ ∅ → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘∅))
1514a1i 11 . 2 (((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) → (𝑧 ∈ ∅ → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘∅)))
16 vex 3234 . . . . . 6 𝑧 ∈ V
1716elsuc 5832 . . . . 5 (𝑧 ∈ suc 𝑤 ↔ (𝑧𝑤𝑧 = 𝑤))
18 fveq2 6229 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑤 → (𝐹𝑥) = (𝐹𝑤))
19 suceq 5828 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑥 = 𝑤 → suc 𝑥 = suc 𝑤)
2019fveq2d 6233 . . . . . . . . . . . 12 (𝑥 = 𝑤 → (𝐹‘suc 𝑥) = (𝐹‘suc 𝑤))
2118, 20eleq12d 2724 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 = 𝑤 → ((𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥) ↔ (𝐹𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
2221rspccva 3339 . . . . . . . . . 10 ((∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (𝐹𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤))
2322adantll 750 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (𝐹𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤))
24 peano2b 7123 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑤 ∈ ω ↔ suc 𝑤 ∈ ω)
25 ffvelrn 6397 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹:ω⟶𝐴 ∧ suc 𝑤 ∈ ω) → (𝐹‘suc 𝑤) ∈ 𝐴)
2624, 25sylan2b 491 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹:ω⟶𝐴𝑤 ∈ ω) → (𝐹‘suc 𝑤) ∈ 𝐴)
27 ssel 3630 . . . . . . . . . . . 12 (𝐴 ⊆ On → ((𝐹‘suc 𝑤) ∈ 𝐴 → (𝐹‘suc 𝑤) ∈ On))
28 ontr1 5809 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐹‘suc 𝑤) ∈ On → (((𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑤) ∧ (𝐹𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)) → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
2928expcomd 453 . . . . . . . . . . . 12 ((𝐹‘suc 𝑤) ∈ On → ((𝐹𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤) → ((𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑤) → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤))))
3026, 27, 29syl56 36 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ⊆ On → ((𝐹:ω⟶𝐴𝑤 ∈ ω) → ((𝐹𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤) → ((𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑤) → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))))
3130impl 649 . . . . . . . . . 10 (((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((𝐹𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤) → ((𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑤) → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤))))
3231adantlr 751 . . . . . . . . 9 ((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((𝐹𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤) → ((𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑤) → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤))))
3323, 32mpd 15 . . . . . . . 8 ((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑤) → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
3433imim2d 57 . . . . . . 7 ((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) → ((𝑧𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑤)) → (𝑧𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤))))
3534imp 444 . . . . . 6 (((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) ∧ (𝑧𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑤))) → (𝑧𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
36 fveq2 6229 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = 𝑤 → (𝐹𝑧) = (𝐹𝑤))
3736eleq1d 2715 . . . . . . . . 9 (𝑧 = 𝑤 → ((𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤) ↔ (𝐹𝑤) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
3822, 37syl5ibrcom 237 . . . . . . . 8 ((∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (𝑧 = 𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
3938adantll 750 . . . . . . 7 ((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) → (𝑧 = 𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
4039adantr 480 . . . . . 6 (((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) ∧ (𝑧𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑤))) → (𝑧 = 𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
4135, 40jaod 394 . . . . 5 (((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) ∧ (𝑧𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑤))) → ((𝑧𝑤𝑧 = 𝑤) → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
4217, 41syl5bi 232 . . . 4 (((((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) ∧ 𝑤 ∈ ω) ∧ (𝑧𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑤))) → (𝑧 ∈ suc 𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))
4342exp31 629 . . 3 (((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) → (𝑤 ∈ ω → ((𝑧𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑤)) → (𝑧 ∈ suc 𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))))
4443com12 32 . 2 (𝑤 ∈ ω → (((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) → ((𝑧𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑤)) → (𝑧 ∈ suc 𝑤 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹‘suc 𝑤)))))
454, 8, 12, 15, 44finds2 7136 1 (𝑦 ∈ ω → (((𝐴 ⊆ On ∧ 𝐹:ω⟶𝐴) ∧ ∀𝑥 ∈ ω (𝐹𝑥) ∈ (𝐹‘suc 𝑥)) → (𝑧𝑦 → (𝐹𝑧) ∈ (𝐹𝑦))))
 Colors of variables: wff setvar class Syntax hints:   → wi 4   ∨ wo 382   ∧ wa 383   = wceq 1523   ∈ wcel 2030  ∀wral 2941   ⊆ wss 3607  ∅c0 3948  Oncon0 5761  suc csuc 5763  ⟶wf 5922  ‘cfv 5926  ωcom 7107 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1762  ax-4 1777  ax-5 1879  ax-6 1945  ax-7 1981  ax-8 2032  ax-9 2039  ax-10 2059  ax-11 2074  ax-12 2087  ax-13 2282  ax-ext 2631  ax-sep 4814  ax-nul 4822  ax-pr 4936  ax-un 6991 This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1055  df-3an 1056  df-tru 1526  df-ex 1745  df-nf 1750  df-sb 1938  df-eu 2502  df-mo 2503  df-clab 2638  df-cleq 2644  df-clel 2647  df-nfc 2782  df-ne 2824  df-ral 2946  df-rex 2947  df-rab 2950  df-v 3233  df-sbc 3469  df-dif 3610  df-un 3612  df-in 3614  df-ss 3621  df-pss 3623  df-nul 3949  df-if 4120  df-pw 4193  df-sn 4211  df-pr 4213  df-tp 4215  df-op 4217  df-uni 4469  df-br 4686  df-opab 4746  df-tr 4786  df-id 5053  df-eprel 5058  df-po 5064  df-so 5065  df-fr 5102  df-we 5104  df-xp 5149  df-rel 5150  df-cnv 5151  df-co 5152  df-dm 5153  df-rn 5154  df-ord 5764  df-on 5765  df-lim 5766  df-suc 5767  df-iota 5889  df-fun 5928  df-fn 5929  df-f 5930  df-fv 5934  df-om 7108 This theorem is referenced by:  omsmo  7779
 Copyright terms: Public domain W3C validator