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Theorem axdclem2

Description: Lemma for axdc . Using the full Axiom of Choice, we can construct a choice function g on ~P dom x . From this, we can build a sequence F starting at any value s e. dom x by repeatedly applying g to the set ( Fx ) (where x is the value from the previous iteration). (Contributed by Mario Carneiro, 25-Jan-2013)

Ref Expression
Hypothesis axdclem2.1 F=recyVgz|yxzsω
Assertion axdclem2 zsxzranxdomxfnωfnxfsucn

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 axdclem2.1 F=recyVgz|yxzsω
2 frfnom recyVgz|yxzsωFnω
3 1 fneq1i FFnωrecyVgz|yxzsωFnω
4 2 3 mpbir FFnω
5 4 a1i y𝒫domxygyyzsxzranxdomxFFnω
6 omex ωV
7 6 a1i y𝒫domxygyyzsxzranxdomxωV
8 5 7 fnexd y𝒫domxygyyzsxzranxdomxFV
9 fveq2 n=Fn=F
10 suceq n=sucn=suc
11 10 fveq2d n=Fsucn=Fsuc
12 9 11 breq12d n=FnxFsucnFxFsuc
13 fveq2 n=kFn=Fk
14 suceq n=ksucn=suck
15 14 fveq2d n=kFsucn=Fsuck
16 13 15 breq12d n=kFnxFsucnFkxFsuck
17 fveq2 n=suckFn=Fsuck
18 suceq n=sucksucn=sucsuck
19 18 fveq2d n=suckFsucn=Fsucsuck
20 17 19 breq12d n=suckFnxFsucnFsuckxFsucsuck
21 1 fveq1i F=recyVgz|yxzsω
22 fr0g sVrecyVgz|yxzsω=s
23 22 elv recyVgz|yxzsω=s
24 21 23 eqtri F=s
25 24 breq1i Fxzsxz
26 25 biimpri sxzFxz
27 26 eximi zsxzzFxz
28 peano1 ω
29 1 axdclem y𝒫domxygyyranxdomxzFxzωFxFsuc
30 28 29 mpi y𝒫domxygyyranxdomxzFxzFxFsuc
31 27 30 syl3an3 y𝒫domxygyyranxdomxzsxzFxFsuc
32 31 3com23 y𝒫domxygyyzsxzranxdomxFxFsuc
33 fvex FkV
34 fvex FsuckV
35 33 34 brelrn FkxFsuckFsuckranx
36 ssel ranxdomxFsuckranxFsuckdomx
37 35 36 syl5 ranxdomxFkxFsuckFsuckdomx
38 34 eldm FsuckdomxzFsuckxz
39 37 38 imbitrdi ranxdomxFkxFsuckzFsuckxz
40 39 ad2antll kωy𝒫domxygyyranxdomxFkxFsuckzFsuckxz
41 peano2 kωsuckω
42 1 axdclem y𝒫domxygyyranxdomxzFsuckxzsuckωFsuckxFsucsuck
43 41 42 syl5 y𝒫domxygyyranxdomxzFsuckxzkωFsuckxFsucsuck
44 43 3expia y𝒫domxygyyranxdomxzFsuckxzkωFsuckxFsucsuck
45 44 com3r kωy𝒫domxygyyranxdomxzFsuckxzFsuckxFsucsuck
46 45 imp kωy𝒫domxygyyranxdomxzFsuckxzFsuckxFsucsuck
47 40 46 syld kωy𝒫domxygyyranxdomxFkxFsuckFsuckxFsucsuck
48 47 3adantr2 kωy𝒫domxygyyzsxzranxdomxFkxFsuckFsuckxFsucsuck
49 48 ex kωy𝒫domxygyyzsxzranxdomxFkxFsuckFsuckxFsucsuck
50 12 16 20 32 49 finds2 nωy𝒫domxygyyzsxzranxdomxFnxFsucn
51 50 com12 y𝒫domxygyyzsxzranxdomxnωFnxFsucn
52 51 ralrimiv y𝒫domxygyyzsxzranxdomxnωFnxFsucn
53 fveq1 f=Ffn=Fn
54 fveq1 f=Ffsucn=Fsucn
55 53 54 breq12d f=FfnxfsucnFnxFsucn
56 55 ralbidv f=FnωfnxfsucnnωFnxFsucn
57 8 52 56 spcedv y𝒫domxygyyzsxzranxdomxfnωfnxfsucn
58 57 3exp y𝒫domxygyyzsxzranxdomxfnωfnxfsucn
59 vex xV
60 59 dmex domxV
61 60 pwex 𝒫domxV
62 61 ac4c gy𝒫domxygyy
63 58 62 exlimiiv zsxzranxdomxfnωfnxfsucn