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Theorem dfrecs2

Description: A quantifier-free definition of recs . (Contributed by Scott Fenton, 17-Jul-2020)

Ref Expression
Assertion dfrecs2 recs F = 𝖥𝗎𝗇𝗌 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On dom E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 dfrecs3 recs F = f | x On f Fn x y x f y = F f y
2 elin f 𝖥𝗎𝗇𝗌 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On f 𝖥𝗎𝗇𝗌 f 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On
3 vex f V
4 3 elfuns f 𝖥𝗎𝗇𝗌 Fun f
5 vex x V
6 5 3 brcnv x 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 f f 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 x
7 3 5 brdomain f 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 x x = dom f
8 6 7 bitri x 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 f x = dom f
9 8 rexbii x On x 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 f x On x = dom f
10 3 elima f 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On x On x 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 f
11 risset dom f On x On x = dom f
12 9 10 11 3bitr4i f 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On dom f On
13 4 12 anbi12i f 𝖥𝗎𝗇𝗌 f 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On Fun f dom f On
14 2 13 bitri f 𝖥𝗎𝗇𝗌 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On Fun f dom f On
15 3 eldm f dom E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 y f E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 y
16 brdif f E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 y f E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 y ¬ f 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 y
17 vex y V
18 3 17 brco f E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 y x f 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 x x E -1 y
19 7 anbi1i f 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 x x E -1 y x = dom f x E -1 y
20 19 exbii x f 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 x x E -1 y x x = dom f x E -1 y
21 3 dmex dom f V
22 breq1 x = dom f x E -1 y dom f E -1 y
23 21 22 ceqsexv x x = dom f x E -1 y dom f E -1 y
24 20 23 bitri x f 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 x x E -1 y dom f E -1 y
25 21 17 brcnv dom f E -1 y y E dom f
26 21 epeli y E dom f y dom f
27 25 26 bitri dom f E -1 y y dom f
28 18 24 27 3bitri f E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 y y dom f
29 df-br f 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 y f y 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍
30 opex f y V
31 30 elfix f y 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 f y 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 f y
32 30 30 brco f y 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 f y x f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x x 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 f y
33 ancom f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x x 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 f y x 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 f y f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x
34 5 30 brcnv x 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 f y f y 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 x
35 3 17 5 brapply f y 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 x x = f y
36 34 35 bitri x 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 f y x = f y
37 36 anbi1i x 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 f y f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x x = f y f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x
38 33 37 bitri f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x x 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 f y x = f y f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x
39 38 exbii x f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x x 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 f y x x = f y f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x
40 fvex f y V
41 breq2 x = f y f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 f y
42 40 41 ceqsexv x x = f y f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 f y
43 39 42 bitri x f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x x 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 f y f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 f y
44 30 40 brco f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 f y x f y 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x x 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F f y
45 3 17 5 brrestrict f y 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x x = f y
46 45 anbi1i f y 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x x 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F f y x = f y x 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F f y
47 46 exbii x f y 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x x 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F f y x x = f y x 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F f y
48 3 resex f y V
49 breq1 x = f y x 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F f y f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F f y
50 48 49 ceqsexv x x = f y x 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F f y f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F f y
51 47 50 bitri x f y 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x x 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F f y f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F f y
52 48 40 brfullfun f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F f y f y = F f y
53 44 51 52 3bitri f y 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 f y f y = F f y
54 32 43 53 3bitri f y 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 f y f y = F f y
55 29 31 54 3bitri f 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 y f y = F f y
56 55 notbii ¬ f 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 y ¬ f y = F f y
57 28 56 anbi12i f E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 y ¬ f 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 y y dom f ¬ f y = F f y
58 16 57 bitri f E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 y y dom f ¬ f y = F f y
59 58 exbii y f E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 y y y dom f ¬ f y = F f y
60 15 59 bitri f dom E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 y y dom f ¬ f y = F f y
61 df-rex y dom f ¬ f y = F f y y y dom f ¬ f y = F f y
62 rexnal y dom f ¬ f y = F f y ¬ y dom f f y = F f y
63 60 61 62 3bitr2ri ¬ y dom f f y = F f y f dom E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍
64 63 con1bii ¬ f dom E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 y dom f f y = F f y
65 14 64 anbi12i f 𝖥𝗎𝗇𝗌 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On ¬ f dom E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 Fun f dom f On y dom f f y = F f y
66 anass Fun f dom f On y dom f f y = F f y Fun f dom f On y dom f f y = F f y
67 65 66 bitri f 𝖥𝗎𝗇𝗌 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On ¬ f dom E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 Fun f dom f On y dom f f y = F f y
68 eleq1 x = dom f x On dom f On
69 raleq x = dom f y x f y = F f y y dom f f y = F f y
70 68 69 anbi12d x = dom f x On y x f y = F f y dom f On y dom f f y = F f y
71 70 anbi2d x = dom f Fun f x On y x f y = F f y Fun f dom f On y dom f f y = F f y
72 21 71 ceqsexv x x = dom f Fun f x On y x f y = F f y Fun f dom f On y dom f f y = F f y
73 df-fn f Fn x Fun f dom f = x
74 eqcom dom f = x x = dom f
75 74 anbi2i Fun f dom f = x Fun f x = dom f
76 ancom Fun f x = dom f x = dom f Fun f
77 73 75 76 3bitri f Fn x x = dom f Fun f
78 77 anbi1i f Fn x x On y x f y = F f y x = dom f Fun f x On y x f y = F f y
79 an12 f Fn x x On y x f y = F f y x On f Fn x y x f y = F f y
80 anass x = dom f Fun f x On y x f y = F f y x = dom f Fun f x On y x f y = F f y
81 78 79 80 3bitr3ri x = dom f Fun f x On y x f y = F f y x On f Fn x y x f y = F f y
82 81 exbii x x = dom f Fun f x On y x f y = F f y x x On f Fn x y x f y = F f y
83 67 72 82 3bitr2i f 𝖥𝗎𝗇𝗌 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On ¬ f dom E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x x On f Fn x y x f y = F f y
84 eldif f 𝖥𝗎𝗇𝗌 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On dom E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 f 𝖥𝗎𝗇𝗌 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On ¬ f dom E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍
85 df-rex x On f Fn x y x f y = F f y x x On f Fn x y x f y = F f y
86 83 84 85 3bitr4i f 𝖥𝗎𝗇𝗌 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On dom E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 x On f Fn x y x f y = F f y
87 86 abbi2i 𝖥𝗎𝗇𝗌 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On dom E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 = f | x On f Fn x y x f y = F f y
88 87 unieqi 𝖥𝗎𝗇𝗌 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On dom E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍 = f | x On f Fn x y x f y = F f y
89 1 88 eqtr4i recs F = 𝖥𝗎𝗇𝗌 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 -1 On dom E -1 𝖣𝗈𝗆𝖺𝗂𝗇 𝖥𝗂𝗑 𝖠𝗉𝗉𝗅𝗒 -1 𝖥𝗎𝗅𝗅𝖥𝗎𝗇 F 𝖱𝖾𝗌𝗍𝗋𝗂𝖼𝗍