MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  nnind Unicode version

Theorem nnind 9974
Description: Principle of Mathematical Induction (inference schema). The first four hypotheses give us the substitution instances we need; the last two are the basis and the induction hypothesis. See nnaddcl 9978 for an example of its use. See nn0ind 10322 for induction on nonnegative integers and uzind 10317, uzind4 10490 for induction on an arbitrary set of upper integers. See indstr 10501 for strong induction. See also nnindALT 9975. (Contributed by NM, 10-Jan-1997.) (Revised by Mario Carneiro, 16-Jun-2013.)
Hypotheses
Ref Expression
nnind.1  |-  ( x  =  1  ->  ( ph 
<->  ps ) )
nnind.2  |-  ( x  =  y  ->  ( ph 
<->  ch ) )
nnind.3  |-  ( x  =  ( y  +  1 )  ->  ( ph 
<->  th ) )
nnind.4  |-  ( x  =  A  ->  ( ph 
<->  ta ) )
nnind.5  |-  ps
nnind.6  |-  ( y  e.  NN  ->  ( ch  ->  th ) )
Assertion
Ref Expression
nnind  |-  ( A  e.  NN  ->  ta )
Distinct variable groups:    x, y    x, A    ps, x    ch, x    th, x    ta, x    ph, y
Allowed substitution hints:    ph( x)    ps( y)    ch( y)    th( y)    ta( y)    A( y)

Proof of Theorem nnind
StepHypRef Expression
1 1nn 9967 . . . . . 6  |-  1  e.  NN
2 nnind.5 . . . . . 6  |-  ps
3 nnind.1 . . . . . . 7  |-  ( x  =  1  ->  ( ph 
<->  ps ) )
43elrab 3052 . . . . . 6  |-  ( 1  e.  { x  e.  NN  |  ph }  <->  ( 1  e.  NN  /\  ps ) )
51, 2, 4mpbir2an 887 . . . . 5  |-  1  e.  { x  e.  NN  |  ph }
6 elrabi 3050 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  { x  e.  NN  |  ph }  ->  y  e.  NN )
7 peano2nn 9968 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  NN  ->  (
y  +  1 )  e.  NN )
87a1d 23 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  NN  ->  (
y  e.  NN  ->  ( y  +  1 )  e.  NN ) )
9 nnind.6 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  NN  ->  ( ch  ->  th ) )
108, 9anim12d 547 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  NN  ->  (
( y  e.  NN  /\ 
ch )  ->  (
( y  +  1 )  e.  NN  /\  th ) ) )
11 nnind.2 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  y  ->  ( ph 
<->  ch ) )
1211elrab 3052 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  { x  e.  NN  |  ph }  <->  ( y  e.  NN  /\  ch ) )
13 nnind.3 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  ( y  +  1 )  ->  ( ph 
<->  th ) )
1413elrab 3052 . . . . . . . 8  |-  ( ( y  +  1 )  e.  { x  e.  NN  |  ph }  <->  ( ( y  +  1 )  e.  NN  /\  th ) )
1510, 12, 143imtr4g 262 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  NN  ->  (
y  e.  { x  e.  NN  |  ph }  ->  ( y  +  1 )  e.  { x  e.  NN  |  ph }
) )
166, 15mpcom 34 . . . . . 6  |-  ( y  e.  { x  e.  NN  |  ph }  ->  ( y  +  1 )  e.  { x  e.  NN  |  ph }
)
1716rgen 2731 . . . . 5  |-  A. y  e.  { x  e.  NN  |  ph }  ( y  +  1 )  e. 
{ x  e.  NN  |  ph }
18 peano5nni 9959 . . . . 5  |-  ( ( 1  e.  { x  e.  NN  |  ph }  /\  A. y  e.  {
x  e.  NN  |  ph }  ( y  +  1 )  e.  {
x  e.  NN  |  ph } )  ->  NN  C_ 
{ x  e.  NN  |  ph } )
195, 17, 18mp2an 654 . . . 4  |-  NN  C_  { x  e.  NN  |  ph }
2019sseli 3304 . . 3  |-  ( A  e.  NN  ->  A  e.  { x  e.  NN  |  ph } )
21 nnind.4 . . . 4  |-  ( x  =  A  ->  ( ph 
<->  ta ) )
2221elrab 3052 . . 3  |-  ( A  e.  { x  e.  NN  |  ph }  <->  ( A  e.  NN  /\  ta ) )
2320, 22sylib 189 . 2  |-  ( A  e.  NN  ->  ( A  e.  NN  /\  ta ) )
2423simprd 450 1  |-  ( A  e.  NN  ->  ta )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 177    /\ wa 359    = wceq 1649    e. wcel 1721   A.wral 2666   {crab 2670    C_ wss 3280  (class class class)co 6040   1c1 8947    + caddc 8949   NNcn 9956
This theorem is referenced by:  nnindALT  9975  nn1m1nn  9976  nnaddcl  9978  nnmulcl  9979  nnge1  9982  nnsub  9994  nneo  10309  peano5uzi  10314  uzindOLD  10320  nn0ind-raph  10326  ser1const  11334  expcllem  11347  expeq0  11365  seqcoll  11667  climcndslem2  12585  sqr2irr  12803  gcdmultiple  13005  rplpwr  13011  prmind2  13045  prmdvdsexp  13069  eulerthlem2  13126  pcmpt  13216  prmpwdvds  13227  vdwlem10  13313  mulgnnass  14873  imasdsf1olem  18356  ovolunlem1a  19345  ovolicc2lem3  19368  voliunlem1  19397  volsup  19403  dvexp  19792  plyco  20113  dgrcolem1  20144  vieta1  20182  emcllem6  20792  bposlem5  21025  2sqlem10  21111  dchrisum0flb  21157  iuninc  23964  ofldchr  24197  esumfzf  24412  rrvsum  24665  subfacp1lem6  24824  cvmliftlem10  24934  faclimlem1  25310  incsequz  26342  bfplem1  26421  2nn0ind  26898  expmordi  26900  fmuldfeq  27580  stoweidlem20  27636  wallispilem4  27684  wallispi2lem1  27687  wallispi2lem2  27688
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-3 7  ax-mp 8  ax-gen 1552  ax-5 1563  ax-17 1623  ax-9 1662  ax-8 1683  ax-13 1723  ax-14 1725  ax-6 1740  ax-7 1745  ax-11 1757  ax-12 1946  ax-ext 2385  ax-sep 4290  ax-nul 4298  ax-pow 4337  ax-pr 4363  ax-un 4660  ax-1cn 9004
This theorem depends on definitions:  df-bi 178  df-or 360  df-an 361  df-3or 937  df-3an 938  df-tru 1325  df-ex 1548  df-nf 1551  df-sb 1656  df-eu 2258  df-mo 2259  df-clab 2391  df-cleq 2397  df-clel 2400  df-nfc 2529  df-ne 2569  df-ral 2671  df-rex 2672  df-reu 2673  df-rab 2675  df-v 2918  df-sbc 3122  df-csb 3212  df-dif 3283  df-un 3285  df-in 3287  df-ss 3294  df-pss 3296  df-nul 3589  df-if 3700  df-pw 3761  df-sn 3780  df-pr 3781  df-tp 3782  df-op 3783  df-uni 3976  df-iun 4055  df-br 4173  df-opab 4227  df-mpt 4228  df-tr 4263  df-eprel 4454  df-id 4458  df-po 4463  df-so 4464  df-fr 4501  df-we 4503  df-ord 4544  df-on 4545  df-lim 4546  df-suc 4547  df-om 4805  df-xp 4843  df-rel 4844  df-cnv 4845  df-co 4846  df-dm 4847  df-rn 4848  df-res 4849  df-ima 4850  df-iota 5377  df-fun 5415  df-fn 5416  df-f 5417  df-f1 5418  df-fo 5419  df-f1o 5420  df-fv 5421  df-ov 6043  df-recs 6592  df-rdg 6627  df-nn 9957
  Copyright terms: Public domain W3C validator