Theorem sseqfn 30682

Description: A strong recursive sequence is a function over the nonnegative integers. (Contributed by Thierry Arnoux, 23-Apr-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
sseqval.1	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ V)
sseqval.2	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ Word 𝑆)
sseqval.3	⊢ 𝑊 = (Word 𝑆 ∩ (◡♯ “ (ℤ≥‘(♯‘𝑀))))
sseqval.4	⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑊⟶𝑆)

Assertion

Ref	Expression
sseqfn	⊢ (𝜑 → (𝑀seqstr𝐹) Fn ℕ0)

Proof of Theorem sseqfn

Dummy variables 𝑥 𝑦 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		sseqval.2	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ Word 𝑆)
2		wrdfn 13426	. . . 4 ⊢ (𝑀 ∈ Word 𝑆 → 𝑀 Fn (0..^(♯‘𝑀)))
3	1, 2	syl 17	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝑀 Fn (0..^(♯‘𝑀)))
4		fvex 6314	. . . . . 6 ⊢ (𝑥‘((♯‘𝑥) − 1)) ∈ V
5		df-lsw 13407	. . . . . 6 ⊢ lastS = (𝑥 ∈ V ↦ (𝑥‘((♯‘𝑥) − 1)))
6	4, 5	fnmpti 6135	. . . . 5 ⊢ lastS Fn V
7	6	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → lastS Fn V)
8		lencl 13431	. . . . . 6 ⊢ (𝑀 ∈ Word 𝑆 → (♯‘𝑀) ∈ ℕ0)
9	8	nn0zd 11593	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ Word 𝑆 → (♯‘𝑀) ∈ ℤ)
10		seqfn 12928	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝑀) ∈ ℤ → seq(♯‘𝑀)((𝑥 ∈ V, 𝑦 ∈ V ↦ (𝑥 ++ ⟨“(𝐹‘𝑥)”⟩)), (ℕ0 × {(𝑀 ++ ⟨“(𝐹‘𝑀)”⟩)})) Fn (ℤ≥‘(♯‘𝑀)))
11	1, 9, 10	3syl 18	. . . 4 ⊢ (𝜑 → seq(♯‘𝑀)((𝑥 ∈ V, 𝑦 ∈ V ↦ (𝑥 ++ ⟨“(𝐹‘𝑥)”⟩)), (ℕ0 × {(𝑀 ++ ⟨“(𝐹‘𝑀)”⟩)})) Fn (ℤ≥‘(♯‘𝑀)))
12		ssv 3731	. . . . 5 ⊢ ran seq(♯‘𝑀)((𝑥 ∈ V, 𝑦 ∈ V ↦ (𝑥 ++ ⟨“(𝐹‘𝑥)”⟩)), (ℕ0 × {(𝑀 ++ ⟨“(𝐹‘𝑀)”⟩)})) ⊆ V
13	12	a1i 11	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ran seq(♯‘𝑀)((𝑥 ∈ V, 𝑦 ∈ V ↦ (𝑥 ++ ⟨“(𝐹‘𝑥)”⟩)), (ℕ0 × {(𝑀 ++ ⟨“(𝐹‘𝑀)”⟩)})) ⊆ V)
14		fnco 6112	. . . 4 ⊢ (( lastS Fn V ∧ seq(♯‘𝑀)((𝑥 ∈ V, 𝑦 ∈ V ↦ (𝑥 ++ ⟨“(𝐹‘𝑥)”⟩)), (ℕ0 × {(𝑀 ++ ⟨“(𝐹‘𝑀)”⟩)})) Fn (ℤ≥‘(♯‘𝑀)) ∧ ran seq(♯‘𝑀)((𝑥 ∈ V, 𝑦 ∈ V ↦ (𝑥 ++ ⟨“(𝐹‘𝑥)”⟩)), (ℕ0 × {(𝑀 ++ ⟨“(𝐹‘𝑀)”⟩)})) ⊆ V) → ( lastS ∘ seq(♯‘𝑀)((𝑥 ∈ V, 𝑦 ∈ V ↦ (𝑥 ++ ⟨“(𝐹‘𝑥)”⟩)), (ℕ0 × {(𝑀 ++ ⟨“(𝐹‘𝑀)”⟩)}))) Fn (ℤ≥‘(♯‘𝑀)))
15	7, 11, 13, 14	syl3anc 1439	. . 3 ⊢ (𝜑 → ( lastS ∘ seq(♯‘𝑀)((𝑥 ∈ V, 𝑦 ∈ V ↦ (𝑥 ++ ⟨“(𝐹‘𝑥)”⟩)), (ℕ0 × {(𝑀 ++ ⟨“(𝐹‘𝑀)”⟩)}))) Fn (ℤ≥‘(♯‘𝑀)))
16		fzouzdisj 12619	. . . 4 ⊢ ((0..^(♯‘𝑀)) ∩ (ℤ≥‘(♯‘𝑀))) = ∅
17	16	a1i 11	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((0..^(♯‘𝑀)) ∩ (ℤ≥‘(♯‘𝑀))) = ∅)
18		fnun 6110	. . 3 ⊢ (((𝑀 Fn (0..^(♯‘𝑀)) ∧ ( lastS ∘ seq(♯‘𝑀)((𝑥 ∈ V, 𝑦 ∈ V ↦ (𝑥 ++ ⟨“(𝐹‘𝑥)”⟩)), (ℕ0 × {(𝑀 ++ ⟨“(𝐹‘𝑀)”⟩)}))) Fn (ℤ≥‘(♯‘𝑀))) ∧ ((0..^(♯‘𝑀)) ∩ (ℤ≥‘(♯‘𝑀))) = ∅) → (𝑀 ∪ ( lastS ∘ seq(♯‘𝑀)((𝑥 ∈ V, 𝑦 ∈ V ↦ (𝑥 ++ ⟨“(𝐹‘𝑥)”⟩)), (ℕ0 × {(𝑀 ++ ⟨“(𝐹‘𝑀)”⟩)})))) Fn ((0..^(♯‘𝑀)) ∪ (ℤ≥‘(♯‘𝑀))))
19	3, 15, 17, 18	syl21anc 1438	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑀 ∪ ( lastS ∘ seq(♯‘𝑀)((𝑥 ∈ V, 𝑦 ∈ V ↦ (𝑥 ++ ⟨“(𝐹‘𝑥)”⟩)), (ℕ0 × {(𝑀 ++ ⟨“(𝐹‘𝑀)”⟩)})))) Fn ((0..^(♯‘𝑀)) ∪ (ℤ≥‘(♯‘𝑀))))
20		sseqval.1	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ V)
21		sseqval.3	. . . 4 ⊢ 𝑊 = (Word 𝑆 ∩ (◡♯ “ (ℤ≥‘(♯‘𝑀))))
22		sseqval.4	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑊⟶𝑆)
23	20, 1, 21, 22	sseqval 30680	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑀seqstr𝐹) = (𝑀 ∪ ( lastS ∘ seq(♯‘𝑀)((𝑥 ∈ V, 𝑦 ∈ V ↦ (𝑥 ++ ⟨“(𝐹‘𝑥)”⟩)), (ℕ0 × {(𝑀 ++ ⟨“(𝐹‘𝑀)”⟩)})))))
24		nn0uz 11836	. . . 4 ⊢ ℕ0 = (ℤ≥‘0)
25		elnn0uz 11839	. . . . . 6 ⊢ ((♯‘𝑀) ∈ ℕ0 ↔ (♯‘𝑀) ∈ (ℤ≥‘0))
26		fzouzsplit 12618	. . . . . 6 ⊢ ((♯‘𝑀) ∈ (ℤ≥‘0) → (ℤ≥‘0) = ((0..^(♯‘𝑀)) ∪ (ℤ≥‘(♯‘𝑀))))
27	25, 26	sylbi 207	. . . . 5 ⊢ ((♯‘𝑀) ∈ ℕ0 → (ℤ≥‘0) = ((0..^(♯‘𝑀)) ∪ (ℤ≥‘(♯‘𝑀))))
28	1, 8, 27	3syl 18	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (ℤ≥‘0) = ((0..^(♯‘𝑀)) ∪ (ℤ≥‘(♯‘𝑀))))
29	24, 28	syl5eq 2770	. . 3 ⊢ (𝜑 → ℕ0 = ((0..^(♯‘𝑀)) ∪ (ℤ≥‘(♯‘𝑀))))
30	23, 29	fneq12d 6096	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝑀seqstr𝐹) Fn ℕ0 ↔ (𝑀 ∪ ( lastS ∘ seq(♯‘𝑀)((𝑥 ∈ V, 𝑦 ∈ V ↦ (𝑥 ++ ⟨“(𝐹‘𝑥)”⟩)), (ℕ0 × {(𝑀 ++ ⟨“(𝐹‘𝑀)”⟩)})))) Fn ((0..^(♯‘𝑀)) ∪ (ℤ≥‘(♯‘𝑀)))))
31	19, 30	mpbird 247	1 ⊢ (𝜑 → (𝑀seqstr𝐹) Fn ℕ0)

Syntax hints:   → wi 4   = wceq 1596   ∈ wcel 2103  Vcvv 3304   ∪ cun 3678   ∩ cin 3679   ⊆ wss 3680  ∅c0 4023  {csn 4285   × cxp 5216  ^◡ccnv 5217  ran crn 5219   “ cima 5221   ∘ ccom 5222   Fn wfn 5996  ⟶wf 5997  ‘cfv 6001  (class class class)co 6765   ↦ cmpt2 6767  0cc0 10049  1c1 10050   − cmin 10379  ℕ₀cn0 11405  ℤcz 11490  ℤ_≥cuz 11800  ..^cfzo 12580  seqcseq 12916  ♯chash 13232  Word cword 13398   lastS clsw 13399   ++ cconcat 13400  ⟨“cs1 13401  seq_strcsseq 30675

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1835  ax-4 1850  ax-5 1952  ax-6 2018  ax-7 2054  ax-8 2105  ax-9 2112  ax-10 2132  ax-11 2147  ax-12 2160  ax-13 2355  ax-ext 2704  ax-rep 4879  ax-sep 4889  ax-nul 4897  ax-pow 4948  ax-pr 5011  ax-un 7066  ax-inf2 8651  ax-cnex 10105  ax-resscn 10106  ax-1cn 10107  ax-icn 10108  ax-addcl 10109  ax-addrcl 10110  ax-mulcl 10111  ax-mulrcl 10112  ax-mulcom 10113  ax-addass 10114  ax-mulass 10115  ax-distr 10116  ax-i2m1 10117  ax-1ne0 10118  ax-1rid 10119  ax-rnegex 10120  ax-rrecex 10121  ax-cnre 10122  ax-pre-lttri 10123  ax-pre-lttrn 10124  ax-pre-ltadd 10125  ax-pre-mulgt0 10126

This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1599  df-ex 1818  df-nf 1823  df-sb 2011  df-eu 2575  df-mo 2576  df-clab 2711  df-cleq 2717  df-clel 2720  df-nfc 2855  df-ne 2897  df-nel 3000  df-ral 3019  df-rex 3020  df-reu 3021  df-rab 3023  df-v 3306  df-sbc 3542  df-csb 3640  df-dif 3683  df-un 3685  df-in 3687  df-ss 3694  df-pss 3696  df-nul 4024  df-if 4195  df-pw 4268  df-sn 4286  df-pr 4288  df-tp 4290  df-op 4292  df-uni 4545  df-int 4584  df-iun 4630  df-br 4761  df-opab 4821  df-mpt 4838  df-tr 4861  df-id 5128  df-eprel 5133  df-po 5139  df-so 5140  df-fr 5177  df-we 5179  df-xp 5224  df-rel 5225  df-cnv 5226  df-co 5227  df-dm 5228  df-rn 5229  df-res 5230  df-ima 5231  df-pred 5793  df-ord 5839  df-on 5840  df-lim 5841  df-suc 5842  df-iota 5964  df-fun 6003  df-fn 6004  df-f 6005  df-f1 6006  df-fo 6007  df-f1o 6008  df-fv 6009  df-riota 6726  df-ov 6768  df-oprab 6769  df-mpt2 6770  df-om 7183  df-1st 7285  df-2nd 7286  df-wrecs 7527  df-recs 7588  df-rdg 7626  df-1o 7680  df-oadd 7684  df-er 7862  df-map 7976  df-pm 7977  df-en 8073  df-dom 8074  df-sdom 8075  df-fin 8076  df-card 8878  df-pnf 10189  df-mnf 10190  df-xr 10191  df-ltxr 10192  df-le 10193  df-sub 10381  df-neg 10382  df-nn 11134  df-n0 11406  df-z 11491  df-uz 11801  df-fz 12441  df-fzo 12581  df-seq 12917  df-hash 13233  df-word 13406  df-lsw 13407  df-s1 13409  df-sseq 30676

This theorem is referenced by:  sseqfres  30685