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Theorem omsmolem 7090
Description: Lemma for omsmo 7091. (Contributed by NM, 30-Nov-2003.) (Revised by David Abernethy, 1-Jan-2014.)
Assertion
Ref Expression
omsmolem  |-  ( y  e.  om  ->  (
( ( A  C_  On  /\  F : om --> A )  /\  A. x  e.  om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x ) )  -> 
( z  e.  y  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  y ) ) ) )
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 2502 . . 3  |-  ( y  =  (/)  ->  ( z  e.  y  <->  z  e.  (/) ) )
2 fveq2 5689 . . . 4  |-  ( y  =  (/)  ->  ( F `
 y )  =  ( F `  (/) ) )
32eleq2d 2508 . . 3  |-  ( y  =  (/)  ->  ( ( F `  z )  e.  ( F `  y )  <->  ( F `  z )  e.  ( F `  (/) ) ) )
41, 3imbi12d 320 . 2  |-  ( y  =  (/)  ->  ( ( z  e.  y  -> 
( F `  z
)  e.  ( F `
 y ) )  <-> 
( z  e.  (/)  ->  ( F `  z
)  e.  ( F `
 (/) ) ) ) )
5 eleq2 2502 . . 3  |-  ( y  =  w  ->  (
z  e.  y  <->  z  e.  w ) )
6 fveq2 5689 . . . 4  |-  ( y  =  w  ->  ( F `  y )  =  ( F `  w ) )
76eleq2d 2508 . . 3  |-  ( y  =  w  ->  (
( F `  z
)  e.  ( F `
 y )  <->  ( F `  z )  e.  ( F `  w ) ) )
85, 7imbi12d 320 . 2  |-  ( y  =  w  ->  (
( z  e.  y  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  y ) )  <->  ( z  e.  w  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  w ) ) ) )
9 eleq2 2502 . . 3  |-  ( y  =  suc  w  -> 
( z  e.  y  <-> 
z  e.  suc  w
) )
10 fveq2 5689 . . . 4  |-  ( y  =  suc  w  -> 
( F `  y
)  =  ( F `
 suc  w )
)
1110eleq2d 2508 . . 3  |-  ( y  =  suc  w  -> 
( ( F `  z )  e.  ( F `  y )  <-> 
( F `  z
)  e.  ( F `
 suc  w )
) )
129, 11imbi12d 320 . 2  |-  ( y  =  suc  w  -> 
( ( z  e.  y  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  y ) )  <->  ( z  e. 
suc  w  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  suc  w ) ) ) )
13 noel 3639 . . . 4  |-  -.  z  e.  (/)
1413pm2.21i 131 . . 3  |-  ( z  e.  (/)  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  (/) ) )
1514a1i 11 . 2  |-  ( ( ( A  C_  On  /\  F : om --> A )  /\  A. x  e. 
om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x
) )  ->  (
z  e.  (/)  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  (/) ) ) )
16 vex 2973 . . . . . 6  |-  z  e. 
_V
1716elsuc 4786 . . . . 5  |-  ( z  e.  suc  w  <->  ( z  e.  w  \/  z  =  w ) )
18 fveq2 5689 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  w  ->  ( F `  x )  =  ( F `  w ) )
19 suceq 4782 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( x  =  w  ->  suc  x  =  suc  w )
2019fveq2d 5693 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( x  =  w  ->  ( F `  suc  x )  =  ( F `  suc  w ) )
2118, 20eleq12d 2509 . . . . . . . . . . 11  |-  ( x  =  w  ->  (
( F `  x
)  e.  ( F `
 suc  x )  <->  ( F `  w )  e.  ( F `  suc  w ) ) )
2221rspccva 3070 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( A. x  e.  om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x )  /\  w  e.  om )  ->  ( F `  w )  e.  ( F `  suc  w ) )
2322adantll 713 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  C_  On  /\  F : om --> A )  /\  A. x  e.  om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x ) )  /\  w  e.  om )  ->  ( F `  w
)  e.  ( F `
 suc  w )
)
24 peano2b 6490 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( w  e.  om  <->  suc  w  e. 
om )
25 ffvelrn 5839 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( F : om --> A  /\  suc  w  e.  om )  ->  ( F `  suc  w )  e.  A
)
2624, 25sylan2b 475 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( F : om --> A  /\  w  e.  om )  ->  ( F `  suc  w )  e.  A
)
27 ssel 3348 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( A 
C_  On  ->  ( ( F `  suc  w
)  e.  A  -> 
( F `  suc  w )  e.  On ) )
28 ontr1 4763 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ( F `  suc  w
)  e.  On  ->  ( ( ( F `  z )  e.  ( F `  w )  /\  ( F `  w )  e.  ( F `  suc  w
) )  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  suc  w ) ) )
2928expcomd 438 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( F `  suc  w
)  e.  On  ->  ( ( F `  w
)  e.  ( F `
 suc  w )  ->  ( ( F `  z )  e.  ( F `  w )  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  suc  w
) ) ) )
3026, 27, 29syl56 34 . . . . . . . . . . 11  |-  ( A 
C_  On  ->  ( ( F : om --> A  /\  w  e.  om )  ->  ( ( F `  w )  e.  ( F `  suc  w
)  ->  ( ( F `  z )  e.  ( F `  w
)  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  suc  w
) ) ) ) )
3130impl 620 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( ( A  C_  On  /\  F : om --> A )  /\  w  e.  om )  ->  ( ( F `
 w )  e.  ( F `  suc  w )  ->  (
( F `  z
)  e.  ( F `
 w )  -> 
( F `  z
)  e.  ( F `
 suc  w )
) ) )
3231adantlr 714 . . . . . . . . 9  |-  ( ( ( ( A  C_  On  /\  F : om --> A )  /\  A. x  e.  om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x ) )  /\  w  e.  om )  ->  ( ( F `  w )  e.  ( F `  suc  w
)  ->  ( ( F `  z )  e.  ( F `  w
)  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  suc  w
) ) ) )
3323, 32mpd 15 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( ( A  C_  On  /\  F : om --> A )  /\  A. x  e.  om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x ) )  /\  w  e.  om )  ->  ( ( F `  z )  e.  ( F `  w )  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  suc  w
) ) )
3433imim2d 52 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  C_  On  /\  F : om --> A )  /\  A. x  e.  om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x ) )  /\  w  e.  om )  ->  ( ( z  e.  w  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  w ) )  ->  ( z  e.  w  ->  ( F `
 z )  e.  ( F `  suc  w ) ) ) )
3534imp 429 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ( A 
C_  On  /\  F : om
--> A )  /\  A. x  e.  om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x ) )  /\  w  e.  om )  /\  ( z  e.  w  ->  ( F `  z
)  e.  ( F `
 w ) ) )  ->  ( z  e.  w  ->  ( F `
 z )  e.  ( F `  suc  w ) ) )
36 fveq2 5689 . . . . . . . . . 10  |-  ( z  =  w  ->  ( F `  z )  =  ( F `  w ) )
3736eleq1d 2507 . . . . . . . . 9  |-  ( z  =  w  ->  (
( F `  z
)  e.  ( F `
 suc  w )  <->  ( F `  w )  e.  ( F `  suc  w ) ) )
3822, 37syl5ibrcom 222 . . . . . . . 8  |-  ( ( A. x  e.  om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x )  /\  w  e.  om )  ->  (
z  =  w  -> 
( F `  z
)  e.  ( F `
 suc  w )
) )
3938adantll 713 . . . . . . 7  |-  ( ( ( ( A  C_  On  /\  F : om --> A )  /\  A. x  e.  om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x ) )  /\  w  e.  om )  ->  ( z  =  w  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  suc  w
) ) )
4039adantr 465 . . . . . 6  |-  ( ( ( ( ( A 
C_  On  /\  F : om
--> A )  /\  A. x  e.  om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x ) )  /\  w  e.  om )  /\  ( z  e.  w  ->  ( F `  z
)  e.  ( F `
 w ) ) )  ->  ( z  =  w  ->  ( F `
 z )  e.  ( F `  suc  w ) ) )
4135, 40jaod 380 . . . . 5  |-  ( ( ( ( ( A 
C_  On  /\  F : om
--> A )  /\  A. x  e.  om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x ) )  /\  w  e.  om )  /\  ( z  e.  w  ->  ( F `  z
)  e.  ( F `
 w ) ) )  ->  ( (
z  e.  w  \/  z  =  w )  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  suc  w
) ) )
4217, 41syl5bi 217 . . . 4  |-  ( ( ( ( ( A 
C_  On  /\  F : om
--> A )  /\  A. x  e.  om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x ) )  /\  w  e.  om )  /\  ( z  e.  w  ->  ( F `  z
)  e.  ( F `
 w ) ) )  ->  ( z  e.  suc  w  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  suc  w ) ) )
4342exp31 604 . . 3  |-  ( ( ( A  C_  On  /\  F : om --> A )  /\  A. x  e. 
om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x
) )  ->  (
w  e.  om  ->  ( ( z  e.  w  ->  ( F `  z
)  e.  ( F `
 w ) )  ->  ( z  e. 
suc  w  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  suc  w ) ) ) ) )
4443com12 31 . 2  |-  ( w  e.  om  ->  (
( ( A  C_  On  /\  F : om --> A )  /\  A. x  e.  om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x ) )  -> 
( ( z  e.  w  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  w ) )  ->  ( z  e.  suc  w  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  suc  w ) ) ) ) )
454, 8, 12, 15, 44finds2 6502 1  |-  ( y  e.  om  ->  (
( ( A  C_  On  /\  F : om --> A )  /\  A. x  e.  om  ( F `  x )  e.  ( F `  suc  x ) )  -> 
( z  e.  y  ->  ( F `  z )  e.  ( F `  y ) ) ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    \/ wo 368    /\ wa 369    = wceq 1369    e. wcel 1756   A.wral 2713    C_ wss 3326   (/)c0 3635   Oncon0 4717   suc csuc 4719   -->wf 5412   ` cfv 5416   omcom 6474
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1591  ax-4 1602  ax-5 1670  ax-6 1708  ax-7 1728  ax-8 1758  ax-9 1760  ax-10 1775  ax-11 1780  ax-12 1792  ax-13 1943  ax-ext 2422  ax-sep 4411  ax-nul 4419  ax-pr 4529  ax-un 6370
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3or 966  df-3an 967  df-tru 1372  df-ex 1587  df-nf 1590  df-sb 1701  df-eu 2257  df-mo 2258  df-clab 2428  df-cleq 2434  df-clel 2437  df-nfc 2566  df-ne 2606  df-ral 2718  df-rex 2719  df-rab 2722  df-v 2972  df-sbc 3185  df-dif 3329  df-un 3331  df-in 3333  df-ss 3340  df-pss 3342  df-nul 3636  df-if 3790  df-pw 3860  df-sn 3876  df-pr 3878  df-tp 3880  df-op 3882  df-uni 4090  df-br 4291  df-opab 4349  df-tr 4384  df-eprel 4630  df-id 4634  df-po 4639  df-so 4640  df-fr 4677  df-we 4679  df-ord 4720  df-on 4721  df-lim 4722  df-suc 4723  df-xp 4844  df-rel 4845  df-cnv 4846  df-co 4847  df-dm 4848  df-rn 4849  df-iota 5379  df-fun 5418  df-fn 5419  df-f 5420  df-fv 5424  df-om 6475
This theorem is referenced by:  omsmo  7091
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