HomeHome Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Related theorems
GIF version

Theorem uzind 6207
Description: Induction on the upper integers that start at M. The first four hypotheses give us the substitution instances we need; the last two are the basis and the induction hypothesis.
Hypotheses
Ref Expression
uzind.1 (j = M → (φψ))
uzind.2 (j = k → (φχ))
uzind.3 (j = (k + 1) → (φθ))
uzind.4 (j = N → (φτ))
uzind.5 (M ψ)
uzind.6 ((M k Mk) → (χθ))
Assertion
Ref Expression
uzind ((M N MN) → τ)
Distinct variable groups:   j,N   ψ,j   χ,j   θ,j   τ,j   φ,k   j,k,M

Proof of Theorem uzind
StepHypRef Expression
1 zret 6141 . . . . . . . . . . 11 (M M )
2 leidt 5543 . . . . . . . . . . 11 (M MM)
31, 2syl 10 . . . . . . . . . 10 (M MM)
4 uzind.5 . . . . . . . . . 10 (M ψ)
53, 4jca 288 . . . . . . . . 9 (M → (MM ψ))
65ancli 296 . . . . . . . 8 (M → (M (MM ψ)))
7 breq2 2628 . . . . . . . . . 10 (j = M → (MjMM))
8 uzind.1 . . . . . . . . . 10 (j = M → (φψ))
97, 8anbi12d 630 . . . . . . . . 9 (j = M → ((Mj φ) ↔ (MM ψ)))
109elrab 1908 . . . . . . . 8 (M {j (Mj φ)} ↔ (M (MM ψ)))
116, 10sylibr 200 . . . . . . 7 (M M {j (Mj φ)})
12 peano2z 6168 . . . . . . . . . . . 12 (k → (k + 1) )
1312a1i 8 . . . . . . . . . . 11 (M → (k → (k + 1) ))
1413adantrd 393 . . . . . . . . . 10 (M → ((k (Mk χ)) → (k + 1) ))
15 ltp1t 5813 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (k k < (k + 1))
1615adantl 390 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((M k ) → k < (k + 1))
17 lelttrt 5535 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ((M k (k + 1) ) → ((Mk k < (k + 1)) → M < (k + 1)))
18173expb 836 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 ((M (k (k + 1) )) → ((Mk k < (k + 1)) → M < (k + 1)))
19 peano2re 5448 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 (k → (k + 1) )
2019ancli 296 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 (k → (k (k + 1) ))
2118, 20sylan2 453 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((M k ) → ((Mk k < (k + 1)) → M < (k + 1)))
2216, 21mpan2d 704 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((M k ) → (MkM < (k + 1)))
23 ltlet 5532 . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ((M (k + 1) ) → (M < (k + 1) → M ≤ (k + 1)))
2423, 19sylan2 453 . . . . . . . . . . . . . . . 16 ((M k ) → (M < (k + 1) → M ≤ (k + 1)))
2522, 24syld 27 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((M k ) → (MkM ≤ (k + 1)))
26 zret 6141 . . . . . . . . . . . . . . 15 (k k )
2725, 1, 26syl2an 456 . . . . . . . . . . . . . 14 ((M k ) → (MkM ≤ (k + 1)))
2827adantrd 393 . . . . . . . . . . . . 13 ((M k ) → ((Mk χ) → M ≤ (k + 1)))
2928exp4b 381 . . . . . . . . . . . 12 (M → (k → (Mk → (χM ≤ (k + 1)))))
3029imp4d 367 . . . . . . . . . . 11 (M → ((k (Mk χ)) → M ≤ (k + 1)))
31 uzind.6 . . . . . . . . . . . . 13 ((M k Mk) → (χθ))
32313exp 834 . . . . . . . . . . . 12 (M → (k → (Mk → (χθ))))
3332imp4d 367 . . . . . . . . . . 11 (M → ((k (Mk χ)) → θ))
3430, 33jcad 602 . . . . . . . . . 10 (M → ((k (Mk χ)) → (M ≤ (k + 1) θ)))
3514, 34jcad 602 . . . . . . . . 9 (M → ((k (Mk χ)) → ((k + 1) (M ≤ (k + 1) θ))))
36 breq2 2628 . . . . . . . . . . 11 (j = k → (MjMk))
37 uzind.2 . . . . . . . . . . 11 (j = k → (φχ))
3836, 37anbi12d 630 . . . . . . . . . 10 (j = k → ((Mj φ) ↔ (Mk χ)))
3938elrab 1908 . . . . . . . . 9 (k {j (Mj φ)} ↔ (k (Mk χ)))
40 breq2 2628 . . . . . . . . . . 11 (j = (k + 1) → (MjM ≤ (k + 1)))
41 uzind.3 . . . . . . . . . . 11 (j = (k + 1) → (φθ))
4240, 41anbi12d 630 . . . . . . . . . 10 (j = (k + 1) → ((Mj φ) ↔ (M ≤ (k + 1) θ)))
4342elrab 1908 . . . . . . . . 9 ((k + 1) {j (Mj φ)} ↔ ((k + 1) (M ≤ (k + 1) θ)))
4435, 39, 433imtr4g 555 . . . . . . . 8 (M → (k {j (Mj φ)} → (k + 1) {j (Mj φ)}))
4544r19.21aiv 1716 . . . . . . 7 (M k {j (Mj φ)} (k + 1) {j (Mj φ)})
46 zex 6146 . . . . . . . . 9 V
4746rabex 2730 . . . . . . . 8 {j (Mj φ)} V
4847peano5uzt 6206 . . . . . . 7 (M → ((M {j (Mj φ)} k {j (Mj φ)} (k + 1) {j (Mj φ)}) → {w Mw} {j (Mj φ)}))
4911, 45, 48mp2and 705 . . . . . 6 (M → {w Mw} {j (Mj φ)})
5049sseld 2070 . . . . 5 (M → (N {w Mw} → N {j (Mj φ)}))
51 breq2 2628 . . . . . 6 (w = N → (MwMN))
5251elrab 1908 . . . . 5 (N {w Mw} ↔ (N MN))
53 breq2 2628 . . . . . . 7 (j = N → (MjMN))
54 uzind.4 . . . . . . 7 (j = N → (φτ))
5553, 54anbi12d 630 . . . . . 6 (j = N → ((Mj φ) ↔ (MN τ)))
5655elrab 1908 . . . . 5 (N {j (Mj φ)} ↔ (N (MN τ)))
5750, 52, 563imtr3g 554 . . . 4 (M → ((N MN) → (N (MN τ))))
58573impib 833 . . 3 ((M N MN) → (N (MN τ)))
5958pm3.27d 325 . 2 ((M N MN) → (MN τ))
6059pm3.27d 325 1 ((M N MN) → τ)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:   → wi 3   ↔ wb 146   wa 223   w3a 777   = wceq 958   wcel 960  wral 1648  {crab 1651   wss 2050   class class class wbr 2624  (class class class)co 3969  cr 5245  1c1 5247   + caddc 5249   ≤ cle 5307  cz 5310   < clt 5498
This theorem is referenced by:  uzind2 6208  uzind3 6209  nn0ind 6214  om2uzran 6301
This theorem was proved from axioms:  ax-1 4  ax-2 5  ax-3 6  ax-mp 7  ax-7 964  ax-gen 965  ax-8 966  ax-9 967  ax-10 968  ax-11 969  ax-12 970  ax-13 971  ax-14 972  ax-17 973  ax-4 975  ax-5o 977  ax-6o 980  ax-9o 1125  ax-10o 1142  ax-16 1212  ax-11o 1220  ax-ext 1462  ax-rep 2698  ax-sep 2708  ax-nul 2715  ax-pow 2748  ax-pr 2785  ax-un 2872  ax-inf2 4634
This theorem depends on definitions:  df-bi 147  df-or 224  df-an 225  df-3or 778  df-3an 779  df-ex 983  df-sb 1174  df-eu 1384  df-mo 1385  df-clab 1467  df-cleq 1472  df-clel 1475  df-ne 1590  df-nel 1591  df-ral 1652  df-rex 1653  df-reu 1654  df-rab 1655  df-v 1815  df-sbc 1945  df-csb 2005  df-dif 2052  df-un 2053  df-in 2054  df-ss 2056  df-pss 2058  df-nul 2284  df-if 2366  df-pw 2406  df-sn 2416  df-pr 2417  df-tp 2419  df-op 2420  df-uni 2508  df-int 2538  df-iun 2572  df-br 2625  df-opab 2672  df-tr 2686  df-eprel 2838  df-id 2841  df-po 2846  df-so 2856  df-fr 2923  df-we 2940  df-ord 2957  df-on 2958  df-lim 2959  df-suc 2960  df-om 3138  df-xp 3190  df-rel 3191  df-cnv 3192  df-co 3193  df-dm 3194  df-rn 3195  df-res 3196  df-ima 3197  df-fun 3198  df-fn 3199  df-f 3200  df-f1 3201  df-fo 3202  df-f1o 3203  df-fv 3204  df-rdg 3938  df-opr 3971  df-oprab 3972  df-1st 4085  df-2nd 4086  df-1o 4139  df-oadd 4141  df-omul 4142  df-er 4267  df-ec 4269  df-qs 4272  df-en 4374  df-dom 4375  df-sdom 4376  df-ni 5012  df-pli 5013  df-mi 5014  df-lti 5015  df-plpq 5047  df-mpq 5048  df-enq 5049  df-nq 5050  df-plq 5051  df-mq 5052  df-rq 5053  df-ltq 5054  df-1q 5055  df-np 5098  df-1p 5099  df-plp 5100  df-mp 5101  df-ltp 5102  df-plpr 5176  df-mpr 5177  df-enr 5178  df-nr 5179  df-plr 5180  df-mr 5181  df-ltr 5182  df-0r 5183  df-1r 5184  df-m1r 5185  df-c 5252  df-0 5253  df-1 5254  df-i 5255  df-r 5256  df-plus 5257  df-mul 5258  df-lt 5259  df-sub 5368  df-neg 5370  df-pnf 5499  df-mnf 5500  df-xr 5501  df-ltxr 5502  df-le 5503  df-n 5927  df-n0 6102  df-z 6138
Copyright terms: Public domain