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

Theorem nnind 10336
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 10340 for an example of its use. See nn0ind 10734 for induction on nonnegative integers and uzind 10729, uzind4 10908 for induction on an arbitrary upper set of integers. See indstr 10919 for strong induction. See also nnindALT 10337. (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 10329 . . . . . 6  |-  1  e.  NN
2 nnind.5 . . . . . 6  |-  ps
3 nnind.1 . . . . . . 7  |-  ( x  =  1  ->  ( ph 
<->  ps ) )
43elrab 3114 . . . . . 6  |-  ( 1  e.  { x  e.  NN  |  ph }  <->  ( 1  e.  NN  /\  ps ) )
51, 2, 4mpbir2an 906 . . . . 5  |-  1  e.  { x  e.  NN  |  ph }
6 elrabi 3111 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  { x  e.  NN  |  ph }  ->  y  e.  NN )
7 peano2nn 10330 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  NN  ->  (
y  +  1 )  e.  NN )
87a1d 25 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  NN  ->  (
y  e.  NN  ->  ( y  +  1 )  e.  NN ) )
9 nnind.6 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  NN  ->  ( ch  ->  th ) )
108, 9anim12d 560 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  NN  ->  (
( y  e.  NN  /\ 
ch )  ->  (
( y  +  1 )  e.  NN  /\  th ) ) )
11 nnind.2 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  y  ->  ( ph 
<->  ch ) )
1211elrab 3114 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  { x  e.  NN  |  ph }  <->  ( y  e.  NN  /\  ch ) )
13 nnind.3 . . . . . . . . 9  |-  ( x  =  ( y  +  1 )  ->  ( ph 
<->  th ) )
1413elrab 3114 . . . . . . . 8  |-  ( ( y  +  1 )  e.  { x  e.  NN  |  ph }  <->  ( ( y  +  1 )  e.  NN  /\  th ) )
1510, 12, 143imtr4g 270 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  NN  ->  (
y  e.  { x  e.  NN  |  ph }  ->  ( y  +  1 )  e.  { x  e.  NN  |  ph }
) )
166, 15mpcom 36 . . . . . 6  |-  ( y  e.  { x  e.  NN  |  ph }  ->  ( y  +  1 )  e.  { x  e.  NN  |  ph }
)
1716rgen 2779 . . . . 5  |-  A. y  e.  { x  e.  NN  |  ph }  ( y  +  1 )  e. 
{ x  e.  NN  |  ph }
18 peano5nni 10321 . . . . 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 667 . . . 4  |-  NN  C_  { x  e.  NN  |  ph }
2019sseli 3349 . . 3  |-  ( A  e.  NN  ->  A  e.  { x  e.  NN  |  ph } )
21 nnind.4 . . . 4  |-  ( x  =  A  ->  ( ph 
<->  ta ) )
2221elrab 3114 . . 3  |-  ( A  e.  { x  e.  NN  |  ph }  <->  ( A  e.  NN  /\  ta ) )
2320, 22sylib 196 . 2  |-  ( A  e.  NN  ->  ( A  e.  NN  /\  ta ) )
2423simprd 460 1  |-  ( A  e.  NN  ->  ta )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    /\ wa 369    = wceq 1364    e. wcel 1761   A.wral 2713   {crab 2717    C_ wss 3325  (class class class)co 6090   1c1 9279    + caddc 9281   NNcn 10318
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1596  ax-4 1607  ax-5 1675  ax-6 1713  ax-7 1733  ax-8 1763  ax-9 1765  ax-10 1780  ax-11 1785  ax-12 1797  ax-13 1948  ax-ext 2422  ax-sep 4410  ax-nul 4418  ax-pow 4467  ax-pr 4528  ax-un 6371  ax-1cn 9336
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 961  df-3an 962  df-tru 1367  df-ex 1592  df-nf 1595  df-sb 1706  df-eu 2261  df-mo 2262  df-clab 2428  df-cleq 2434  df-clel 2437  df-nfc 2566  df-ne 2606  df-ral 2718  df-rex 2719  df-reu 2720  df-rab 2722  df-v 2972  df-sbc 3184  df-csb 3286  df-dif 3328  df-un 3330  df-in 3332  df-ss 3339  df-pss 3341  df-nul 3635  df-if 3789  df-pw 3859  df-sn 3875  df-pr 3877  df-tp 3879  df-op 3881  df-uni 4089  df-iun 4170  df-br 4290  df-opab 4348  df-mpt 4349  df-tr 4383  df-eprel 4628  df-id 4632  df-po 4637  df-so 4638  df-fr 4675  df-we 4677  df-ord 4718  df-on 4719  df-lim 4720  df-suc 4721  df-xp 4842  df-rel 4843  df-cnv 4844  df-co 4845  df-dm 4846  df-rn 4847  df-res 4848  df-ima 4849  df-iota 5378  df-fun 5417  df-fn 5418  df-f 5419  df-f1 5420  df-fo 5421  df-f1o 5422  df-fv 5423  df-ov 6093  df-om 6476  df-recs 6828  df-rdg 6862  df-nn 10319
This theorem is referenced by:  nnindALT  10337  nn1m1nn  10338  nnaddcl  10340  nnmulcl  10341  nnge1  10344  nnsub  10356  nneo  10721  peano5uzi  10726  uzindOLD  10732  nn0ind-raph  10738  ser1const  11858  expcllem  11872  expeq0  11890  seqcoll  12212  climcndslem2  13309  sqr2irr  13527  gcdmultiple  13730  rplpwr  13736  prmind2  13770  prmdvdsexp  13796  eulerthlem2  13853  pcmpt  13950  prmpwdvds  13961  vdwlem10  14047  mulgnnass  15648  imasdsf1olem  19907  ovolunlem1a  20938  ovolicc2lem3  20961  voliunlem1  20990  volsup  20996  dvexp  21386  plyco  21668  dgrcolem1  21699  vieta1  21737  emcllem6  22353  bposlem5  22586  2sqlem10  22672  dchrisum0flb  22718  iuninc  25846  ofldchr  26217  nexple  26384  esumfzf  26454  rrvsum  26767  subfacp1lem6  27003  cvmliftlem10  27113  faclimlem1  27478  incsequz  28569  bfplem1  28646  2nn0ind  29211  expmordi  29213  fmuldfeq  29689  stoweidlem20  29740  wallispilem4  29788  wallispi2lem1  29791  wallispi2lem2  29792
  Copyright terms: Public domain W3C validator