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Theorem frrlem10

Description: Lemma for well-founded recursion. Under the compatibility hypothesis, compute the value of F within its domain. (Contributed by Scott Fenton, 6-Dec-2022)

Ref Expression
Hypotheses frrlem9.1 ⊢ B = f | ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
frrlem9.2 ⊢ F = frecs ⁡ R A G
frrlem9.3 ⊢ φ ∧ g ∈ B ∧ h ∈ B → x g u ∧ x h v → u = v
Assertion frrlem10 ⊢ φ ∧ y ∈ dom ⁡ F → F ⁡ y = y G F ↾ Pred R A y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 frrlem9.1 ⊢ B = f | ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
2 frrlem9.2 ⊢ F = frecs ⁡ R A G
3 frrlem9.3 ⊢ φ ∧ g ∈ B ∧ h ∈ B → x g u ∧ x h v → u = v
4 vex ⊢ y ∈ V
5 4 eldm2 ⊢ y ∈ dom ⁡ F ↔ ∃ z y z ∈ F
6 1 2 frrlem5 ⊢ F = ⋃ B
7 1 unieqi ⊢ ⋃ B = ⋃ f | ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
8 6 7 eqtri ⊢ F = ⋃ f | ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
9 8 eleq2i ⊢ y z ∈ F ↔ y z ∈ ⋃ f | ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
10 eluniab ⊢ y z ∈ ⋃ f | ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ↔ ∃ f y z ∈ f ∧ ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
11 9 10 bitri ⊢ y z ∈ F ↔ ∃ f y z ∈ f ∧ ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
12 19.8a ⊢ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y → ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
13 12 3ad2ant2 ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f → ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
14 abid ⊢ f ∈ f | ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ↔ ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
15 13 14 sylibr ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f → f ∈ f | ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
16 elssuni ⊢ f ∈ f | ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y → f ⊆ ⋃ f | ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
17 15 16 syl ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f → f ⊆ ⋃ f | ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
18 17 8 sseqtrrdi ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f → f ⊆ F
19 simpl23 ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
20 simpl3 ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → y z ∈ f
21 vex ⊢ z ∈ V
22 4 21 opeldm ⊢ y z ∈ f → y ∈ dom ⁡ f
23 20 22 syl ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → y ∈ dom ⁡ f
24 simpl21 ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → f Fn x
25 24 fndmd ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → dom ⁡ f = x
26 23 25 eleqtrd ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → y ∈ x
27 rsp ⊢ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y → y ∈ x → f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
28 19 26 27 sylc ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y
29 simpl1 ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → φ
30 1 2 3 frrlem9 ⊢ φ → Fun ⁡ F
31 29 30 syl ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → Fun ⁡ F
32 simpr ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → f ⊆ F
33 funssfv ⊢ Fun ⁡ F ∧ f ⊆ F ∧ y ∈ dom ⁡ f → F ⁡ y = f ⁡ y
34 31 32 23 33 syl3anc ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → F ⁡ y = f ⁡ y
35 simp22r ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f → ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x
36 35 adantr ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x
37 rsp ⊢ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x → y ∈ x → Pred R A y ⊆ x
38 36 26 37 sylc ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → Pred R A y ⊆ x
39 38 25 sseqtrrd ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → Pred R A y ⊆ dom ⁡ f
40 fun2ssres ⊢ Fun ⁡ F ∧ f ⊆ F ∧ Pred R A y ⊆ dom ⁡ f → F ↾ Pred R A y = f ↾ Pred R A y
41 31 32 39 40 syl3anc ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → F ↾ Pred R A y = f ↾ Pred R A y
42 41 oveq2d ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → y G F ↾ Pred R A y = y G f ↾ Pred R A y
43 28 34 42 3eqtr4d ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f ∧ f ⊆ F → F ⁡ y = y G F ↾ Pred R A y
44 18 43 mpdan ⊢ φ ∧ f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y ∧ y z ∈ f → F ⁡ y = y G F ↾ Pred R A y
45 44 3exp ⊢ φ → f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y → y z ∈ f → F ⁡ y = y G F ↾ Pred R A y
46 45 exlimdv ⊢ φ → ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y → y z ∈ f → F ⁡ y = y G F ↾ Pred R A y
47 46 impcomd ⊢ φ → y z ∈ f ∧ ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y → F ⁡ y = y G F ↾ Pred R A y
48 47 exlimdv ⊢ φ → ∃ f y z ∈ f ∧ ∃ x f Fn x ∧ x ⊆ A ∧ ∀ y ∈ x Pred R A y ⊆ x ∧ ∀ y ∈ x f ⁡ y = y G f ↾ Pred R A y → F ⁡ y = y G F ↾ Pred R A y
49 11 48 biimtrid ⊢ φ → y z ∈ F → F ⁡ y = y G F ↾ Pred R A y
50 49 exlimdv ⊢ φ → ∃ z y z ∈ F → F ⁡ y = y G F ↾ Pred R A y
51 5 50 biimtrid ⊢ φ → y ∈ dom ⁡ F → F ⁡ y = y G F ↾ Pred R A y
52 51 imp ⊢ φ ∧ y ∈ dom ⁡ F → F ⁡ y = y G F ↾ Pred R A y