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Theorem fseqenlem2 8409
Description: Lemma for fseqen 8411. (Contributed by Mario Carneiro, 17-May-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
fseqenlem.a  |-  ( ph  ->  A  e.  V )
fseqenlem.b  |-  ( ph  ->  B  e.  A )
fseqenlem.f  |-  ( ph  ->  F : ( A  X.  A ) -1-1-onto-> A )
fseqenlem.g  |-  G  = seq𝜔 ( ( n  e.  _V ,  f  e.  _V  |->  ( x  e.  ( A  ^m  suc  n ) 
|->  ( ( f `  ( x  |`  n ) ) F ( x `
 n ) ) ) ) ,  { <.
(/) ,  B >. } )
fseqenlem.k  |-  K  =  ( y  e.  U_ k  e.  om  ( A  ^m  k )  |->  <. dom  y ,  ( ( G `  dom  y
) `  y ) >. )
Assertion
Ref Expression
fseqenlem2  |-  ( ph  ->  K : U_ k  e.  om  ( A  ^m  k ) -1-1-> ( om 
X.  A ) )
Distinct variable groups:    y, B    f, n, x, F    y,
k, G    f, k,
y, A, n, x    ph, k, n, x, y
Allowed substitution hints:    ph( f)    B( x, f, k, n)    F( y, k)    G( x, f, n)    K( x, y, f, k, n)    V( x, y, f, k, n)

Proof of Theorem fseqenlem2
Dummy variables  z  w are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 eliun 4320 . . . . 5  |-  ( y  e.  U_ k  e. 
om  ( A  ^m  k )  <->  E. k  e.  om  y  e.  ( A  ^m  k ) )
2 elmapi 7442 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  ( A  ^m  k )  ->  y : k --> A )
32ad2antll 728 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( k  e.  om  /\  y  e.  ( A  ^m  k
) ) )  -> 
y : k --> A )
4 fdm 5725 . . . . . . . . 9  |-  ( y : k --> A  ->  dom  y  =  k
)
53, 4syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( k  e.  om  /\  y  e.  ( A  ^m  k
) ) )  ->  dom  y  =  k
)
6 simprl 756 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( k  e.  om  /\  y  e.  ( A  ^m  k
) ) )  -> 
k  e.  om )
75, 6eqeltrd 2531 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( k  e.  om  /\  y  e.  ( A  ^m  k
) ) )  ->  dom  y  e.  om )
85fveq2d 5860 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( k  e.  om  /\  y  e.  ( A  ^m  k
) ) )  -> 
( G `  dom  y )  =  ( G `  k ) )
98fveq1d 5858 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( k  e.  om  /\  y  e.  ( A  ^m  k
) ) )  -> 
( ( G `  dom  y ) `  y
)  =  ( ( G `  k ) `
 y ) )
10 fseqenlem.a . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  A  e.  V )
11 fseqenlem.b . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  B  e.  A )
12 fseqenlem.f . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  F : ( A  X.  A ) -1-1-onto-> A )
13 fseqenlem.g . . . . . . . . . . . 12  |-  G  = seq𝜔 ( ( n  e.  _V ,  f  e.  _V  |->  ( x  e.  ( A  ^m  suc  n ) 
|->  ( ( f `  ( x  |`  n ) ) F ( x `
 n ) ) ) ) ,  { <.
(/) ,  B >. } )
1410, 11, 12, 13fseqenlem1 8408 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  k  e.  om )  ->  ( G `  k ) : ( A  ^m  k )
-1-1-> A )
1514adantrr 716 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  ( k  e.  om  /\  y  e.  ( A  ^m  k
) ) )  -> 
( G `  k
) : ( A  ^m  k ) -1-1-> A
)
16 f1f 5771 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( G `  k ) : ( A  ^m  k ) -1-1-> A  -> 
( G `  k
) : ( A  ^m  k ) --> A )
1715, 16syl 16 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( k  e.  om  /\  y  e.  ( A  ^m  k
) ) )  -> 
( G `  k
) : ( A  ^m  k ) --> A )
18 simprr 757 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  ( k  e.  om  /\  y  e.  ( A  ^m  k
) ) )  -> 
y  e.  ( A  ^m  k ) )
1917, 18ffvelrnd 6017 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  ( k  e.  om  /\  y  e.  ( A  ^m  k
) ) )  -> 
( ( G `  k ) `  y
)  e.  A )
209, 19eqeltrd 2531 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  ( k  e.  om  /\  y  e.  ( A  ^m  k
) ) )  -> 
( ( G `  dom  y ) `  y
)  e.  A )
21 opelxpi 5021 . . . . . . 7  |-  ( ( dom  y  e.  om  /\  ( ( G `  dom  y ) `  y
)  e.  A )  ->  <. dom  y , 
( ( G `  dom  y ) `  y
) >.  e.  ( om 
X.  A ) )
227, 20, 21syl2anc 661 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  ( k  e.  om  /\  y  e.  ( A  ^m  k
) ) )  ->  <. dom  y ,  ( ( G `  dom  y ) `  y
) >.  e.  ( om 
X.  A ) )
2322rexlimdvaa 2936 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( E. k  e. 
om  y  e.  ( A  ^m  k )  ->  <. dom  y , 
( ( G `  dom  y ) `  y
) >.  e.  ( om 
X.  A ) ) )
241, 23syl5bi 217 . . . 4  |-  ( ph  ->  ( y  e.  U_ k  e.  om  ( A  ^m  k )  ->  <. dom  y ,  ( ( G `  dom  y ) `  y
) >.  e.  ( om 
X.  A ) ) )
2524imp 429 . . 3  |-  ( (
ph  /\  y  e.  U_ k  e.  om  ( A  ^m  k ) )  ->  <. dom  y , 
( ( G `  dom  y ) `  y
) >.  e.  ( om 
X.  A ) )
26 fseqenlem.k . . 3  |-  K  =  ( y  e.  U_ k  e.  om  ( A  ^m  k )  |->  <. dom  y ,  ( ( G `  dom  y
) `  y ) >. )
2725, 26fmptd 6040 . 2  |-  ( ph  ->  K : U_ k  e.  om  ( A  ^m  k ) --> ( om 
X.  A ) )
28 ffun 5723 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( K : U_ k  e. 
om  ( A  ^m  k ) --> ( om 
X.  A )  ->  Fun  K )
29 funbrfv2b 5902 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( Fun 
K  ->  ( z K w  <->  ( z  e. 
dom  K  /\  ( K `  z )  =  w ) ) )
3027, 28, 293syl 20 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ph  ->  ( z K w  <-> 
( z  e.  dom  K  /\  ( K `  z )  =  w ) ) )
3130simplbda 624 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  ( K `  z )  =  w )
3230simprbda 623 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  z  e.  dom  K )
33 fdm 5725 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( K : U_ k  e. 
om  ( A  ^m  k ) --> ( om 
X.  A )  ->  dom  K  =  U_ k  e.  om  ( A  ^m  k ) )
3427, 33syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ph  ->  dom  K  =  U_ k  e.  om  ( A  ^m  k ) )
3534adantr 465 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  dom  K  =  U_ k  e. 
om  ( A  ^m  k ) )
3632, 35eleqtrd 2533 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  z  e.  U_ k  e.  om  ( A  ^m  k
) )
37 dmeq 5193 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( y  =  z  ->  dom  y  =  dom  z )
3837fveq2d 5860 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  =  z  ->  ( G `  dom  y )  =  ( G `  dom  z ) )
39 id 22 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( y  =  z  ->  y  =  z )
4038, 39fveq12d 5862 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( y  =  z  ->  (
( G `  dom  y ) `  y
)  =  ( ( G `  dom  z
) `  z )
)
4137, 40opeq12d 4210 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( y  =  z  ->  <. dom  y ,  ( ( G `
 dom  y ) `  y ) >.  =  <. dom  z ,  ( ( G `  dom  z
) `  z ) >. )
42 opex 4701 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  <. dom  z ,  ( ( G `
 dom  z ) `  z ) >.  e.  _V
4341, 26, 42fvmpt 5941 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( z  e.  U_ k  e. 
om  ( A  ^m  k )  ->  ( K `  z )  =  <. dom  z , 
( ( G `  dom  z ) `  z
) >. )
4436, 43syl 16 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  ( K `  z )  =  <. dom  z , 
( ( G `  dom  z ) `  z
) >. )
4531, 44eqtr3d 2486 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  w  =  <. dom  z , 
( ( G `  dom  z ) `  z
) >. )
4645fveq2d 5860 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  ( 1st `  w )  =  ( 1st `  <. dom  z ,  ( ( G `  dom  z
) `  z ) >. ) )
47 vex 3098 . . . . . . . . . . . . 13  |-  z  e. 
_V
4847dmex 6718 . . . . . . . . . . . 12  |-  dom  z  e.  _V
49 fvex 5866 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( G `  dom  z
) `  z )  e.  _V
5048, 49op1st 6793 . . . . . . . . . . 11  |-  ( 1st `  <. dom  z , 
( ( G `  dom  z ) `  z
) >. )  =  dom  z
5146, 50syl6eq 2500 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  ( 1st `  w )  =  dom  z )
5251fveq2d 5860 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  ( G `  ( 1st `  w ) )  =  ( G `  dom  z ) )
5352cnveqd 5168 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  `' ( G `  ( 1st `  w ) )  =  `' ( G `  dom  z ) )
5445fveq2d 5860 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  ( 2nd `  w )  =  ( 2nd `  <. dom  z ,  ( ( G `  dom  z
) `  z ) >. ) )
5548, 49op2nd 6794 . . . . . . . . 9  |-  ( 2nd `  <. dom  z , 
( ( G `  dom  z ) `  z
) >. )  =  ( ( G `  dom  z ) `  z
)
5654, 55syl6eq 2500 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  ( 2nd `  w )  =  ( ( G `  dom  z ) `  z
) )
5753, 56fveq12d 5862 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  ( `' ( G `  ( 1st `  w ) ) `  ( 2nd `  w ) )  =  ( `' ( G `
 dom  z ) `  ( ( G `  dom  z ) `  z
) ) )
58 eliun 4320 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( z  e.  U_ k  e. 
om  ( A  ^m  k )  <->  E. k  e.  om  z  e.  ( A  ^m  k ) )
59 elmapi 7442 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18  |-  ( z  e.  ( A  ^m  k )  ->  z : k --> A )
6059adantl 466 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( ( k  e.  om  /\  z  e.  ( A  ^m  k ) )  -> 
z : k --> A )
61 fdm 5725 . . . . . . . . . . . . . . . . 17  |-  ( z : k --> A  ->  dom  z  =  k
)
6260, 61syl 16 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  e.  om  /\  z  e.  ( A  ^m  k ) )  ->  dom  z  =  k
)
63 simpl 457 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  e.  om  /\  z  e.  ( A  ^m  k ) )  -> 
k  e.  om )
6462, 63eqeltrd 2531 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( k  e.  om  /\  z  e.  ( A  ^m  k ) )  ->  dom  z  e.  om )
65 simpr 461 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  e.  om  /\  z  e.  ( A  ^m  k ) )  -> 
z  e.  ( A  ^m  k ) )
6662oveq2d 6297 . . . . . . . . . . . . . . . 16  |-  ( ( k  e.  om  /\  z  e.  ( A  ^m  k ) )  -> 
( A  ^m  dom  z )  =  ( A  ^m  k ) )
6765, 66eleqtrrd 2534 . . . . . . . . . . . . . . 15  |-  ( ( k  e.  om  /\  z  e.  ( A  ^m  k ) )  -> 
z  e.  ( A  ^m  dom  z ) )
6864, 67jca 532 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( ( k  e.  om  /\  z  e.  ( A  ^m  k ) )  -> 
( dom  z  e.  om 
/\  z  e.  ( A  ^m  dom  z
) ) )
6968rexlimiva 2931 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( E. k  e.  om  z  e.  ( A  ^m  k
)  ->  ( dom  z  e.  om  /\  z  e.  ( A  ^m  dom  z ) ) )
7058, 69sylbi 195 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( z  e.  U_ k  e. 
om  ( A  ^m  k )  ->  ( dom  z  e.  om  /\  z  e.  ( A  ^m  dom  z ) ) )
7136, 70syl 16 . . . . . . . . . . 11  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  ( dom  z  e.  om  /\  z  e.  ( A  ^m  dom  z ) ) )
7271simpld 459 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  dom  z  e.  om )
7310, 11, 12, 13fseqenlem1 8408 . . . . . . . . . 10  |-  ( (
ph  /\  dom  z  e. 
om )  ->  ( G `  dom  z ) : ( A  ^m  dom  z ) -1-1-> A )
7472, 73syldan 470 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  ( G `  dom  z ) : ( A  ^m  dom  z ) -1-1-> A )
75 f1f1orn 5817 . . . . . . . . 9  |-  ( ( G `  dom  z
) : ( A  ^m  dom  z )
-1-1-> A  ->  ( G `  dom  z ) : ( A  ^m  dom  z ) -1-1-onto-> ran  ( G `  dom  z ) )
7674, 75syl 16 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  ( G `  dom  z ) : ( A  ^m  dom  z ) -1-1-onto-> ran  ( G `  dom  z ) )
7771simprd 463 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  z  e.  ( A  ^m  dom  z ) )
78 f1ocnvfv1 6167 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( G `  dom  z ) : ( A  ^m  dom  z
)
-1-1-onto-> ran  ( G `  dom  z )  /\  z  e.  ( A  ^m  dom  z ) )  -> 
( `' ( G `
 dom  z ) `  ( ( G `  dom  z ) `  z
) )  =  z )
7976, 77, 78syl2anc 661 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  ( `' ( G `  dom  z ) `  (
( G `  dom  z ) `  z
) )  =  z )
8057, 79eqtr2d 2485 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  z K w )  ->  z  =  ( `' ( G `  ( 1st `  w ) ) `  ( 2nd `  w ) ) )
8180ex 434 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( z K w  ->  z  =  ( `' ( G `  ( 1st `  w ) ) `  ( 2nd `  w ) ) ) )
8281alrimiv 1706 . . . 4  |-  ( ph  ->  A. z ( z K w  ->  z  =  ( `' ( G `  ( 1st `  w ) ) `  ( 2nd `  w ) ) ) )
83 mo2icl 3264 . . . 4  |-  ( A. z ( z K w  ->  z  =  ( `' ( G `  ( 1st `  w ) ) `  ( 2nd `  w ) ) )  ->  E* z  z K w )
8482, 83syl 16 . . 3  |-  ( ph  ->  E* z  z K w )
8584alrimiv 1706 . 2  |-  ( ph  ->  A. w E* z 
z K w )
86 dff12 5770 . 2  |-  ( K : U_ k  e. 
om  ( A  ^m  k ) -1-1-> ( om 
X.  A )  <->  ( K : U_ k  e.  om  ( A  ^m  k
) --> ( om  X.  A )  /\  A. w E* z  z K w ) )
8727, 85, 86sylanbrc 664 1  |-  ( ph  ->  K : U_ k  e.  om  ( A  ^m  k ) -1-1-> ( om 
X.  A ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369   A.wal 1381    = wceq 1383    e. wcel 1804   E*wmo 2269   E.wrex 2794   _Vcvv 3095   (/)c0 3770   {csn 4014   <.cop 4020   U_ciun 4315   class class class wbr 4437    |-> cmpt 4495   suc csuc 4870    X. cxp 4987   `'ccnv 4988   dom cdm 4989   ran crn 4990    |` cres 4991   Fun wfun 5572   -->wf 5574   -1-1->wf1 5575   -1-1-onto->wf1o 5577   ` cfv 5578  (class class class)co 6281    |-> cmpt2 6283   omcom 6685   1stc1st 6783   2ndc2nd 6784  seq𝜔cseqom 7114    ^m cmap 7422
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1605  ax-4 1618  ax-5 1691  ax-6 1734  ax-7 1776  ax-8 1806  ax-9 1808  ax-10 1823  ax-11 1828  ax-12 1840  ax-13 1985  ax-ext 2421  ax-rep 4548  ax-sep 4558  ax-nul 4566  ax-pow 4615  ax-pr 4676  ax-un 6577
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 975  df-3an 976  df-tru 1386  df-ex 1600  df-nf 1604  df-sb 1727  df-eu 2272  df-mo 2273  df-clab 2429  df-cleq 2435  df-clel 2438  df-nfc 2593  df-ne 2640  df-ral 2798  df-rex 2799  df-reu 2800  df-rab 2802  df-v 3097  df-sbc 3314  df-csb 3421  df-dif 3464  df-un 3466  df-in 3468  df-ss 3475  df-pss 3477  df-nul 3771  df-if 3927  df-pw 3999  df-sn 4015  df-pr 4017  df-tp 4019  df-op 4021  df-uni 4235  df-iun 4317  df-br 4438  df-opab 4496  df-mpt 4497  df-tr 4531  df-eprel 4781  df-id 4785  df-po 4790  df-so 4791  df-fr 4828  df-we 4830  df-ord 4871  df-on 4872  df-lim 4873  df-suc 4874  df-xp 4995  df-rel 4996  df-cnv 4997  df-co 4998  df-dm 4999  df-rn 5000  df-res 5001  df-ima 5002  df-iota 5541  df-fun 5580  df-fn 5581  df-f 5582  df-f1 5583  df-fo 5584  df-f1o 5585  df-fv 5586  df-ov 6284  df-oprab 6285  df-mpt2 6286  df-om 6686  df-1st 6785  df-2nd 6786  df-recs 7044  df-rdg 7078  df-seqom 7115  df-1o 7132  df-map 7424
This theorem is referenced by:  fseqen  8411  pwfseqlem5  9044
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