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Theorem itcovalt2lem2

Description: Lemma 2 for itcovalt2 : induction step. (Contributed by AV, 7-May-2024)

Ref Expression
Hypothesis itcovalt2.f ⊢ F = n ∈ ℕ 0 ⟼ 2 ⁢ n + C
Assertion itcovalt2lem2 ⊢ y ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 → IterComp ⁡ F ⁡ y = n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y − C → IterComp ⁡ F ⁡ y + 1 = n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y + 1 − C

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 itcovalt2.f ⊢ F = n ∈ ℕ 0 ⟼ 2 ⁢ n + C
2 nn0ex ⊢ ℕ 0 ∈ V
3 2 mptex ⊢ n ∈ ℕ 0 ⟼ 2 ⁢ n + C ∈ V
4 1 3 eqeltri ⊢ F ∈ V
5 simpl ⊢ y ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 → y ∈ ℕ 0
6 simpr ⊢ y ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 ∧ IterComp ⁡ F ⁡ y = n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y − C → IterComp ⁡ F ⁡ y = n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y − C
7 itcovalsucov ⊢ F ∈ V ∧ y ∈ ℕ 0 ∧ IterComp ⁡ F ⁡ y = n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y − C → IterComp ⁡ F ⁡ y + 1 = F ∘ n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y − C
8 4 5 6 7 mp3an2ani ⊢ y ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 ∧ IterComp ⁡ F ⁡ y = n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y − C → IterComp ⁡ F ⁡ y + 1 = F ∘ n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y − C
9 2nn ⊢ 2 ∈ ℕ
10 9 a1i ⊢ y ∈ ℕ 0 → 2 ∈ ℕ
11 id ⊢ y ∈ ℕ 0 → y ∈ ℕ 0
12 10 11 nnexpcld ⊢ y ∈ ℕ 0 → 2 y ∈ ℕ
13 itcovalt2lem2lem1 ⊢ 2 y ∈ ℕ ∧ C ∈ ℕ 0 ∧ n ∈ ℕ 0 → n + C ⁢ 2 y − C ∈ ℕ 0
14 12 13 sylanl1 ⊢ y ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 ∧ n ∈ ℕ 0 → n + C ⁢ 2 y − C ∈ ℕ 0
15 eqidd ⊢ y ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 → n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y − C = n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y − C
16 oveq2 ⊢ n = m → 2 ⁢ n = 2 ⁢ m
17 16 oveq1d ⊢ n = m → 2 ⁢ n + C = 2 ⁢ m + C
18 17 cbvmptv ⊢ n ∈ ℕ 0 ⟼ 2 ⁢ n + C = m ∈ ℕ 0 ⟼ 2 ⁢ m + C
19 1 18 eqtri ⊢ F = m ∈ ℕ 0 ⟼ 2 ⁢ m + C
20 19 a1i ⊢ y ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 → F = m ∈ ℕ 0 ⟼ 2 ⁢ m + C
21 oveq2 ⊢ m = n + C ⁢ 2 y − C → 2 ⁢ m = 2 ⁢ n + C ⁢ 2 y − C
22 21 oveq1d ⊢ m = n + C ⁢ 2 y − C → 2 ⁢ m + C = 2 ⁢ n + C ⁢ 2 y − C + C
23 14 15 20 22 fmptco ⊢ y ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 → F ∘ n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y − C = n ∈ ℕ 0 ⟼ 2 ⁢ n + C ⁢ 2 y − C + C
24 itcovalt2lem2lem2 ⊢ y ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 ∧ n ∈ ℕ 0 → 2 ⁢ n + C ⁢ 2 y − C + C = n + C ⁢ 2 y + 1 − C
25 24 mpteq2dva ⊢ y ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 → n ∈ ℕ 0 ⟼ 2 ⁢ n + C ⁢ 2 y − C + C = n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y + 1 − C
26 23 25 eqtrd ⊢ y ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 → F ∘ n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y − C = n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y + 1 − C
27 26 adantr ⊢ y ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 ∧ IterComp ⁡ F ⁡ y = n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y − C → F ∘ n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y − C = n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y + 1 − C
28 8 27 eqtrd ⊢ y ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 ∧ IterComp ⁡ F ⁡ y = n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y − C → IterComp ⁡ F ⁡ y + 1 = n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y + 1 − C
29 28 ex ⊢ y ∈ ℕ 0 ∧ C ∈ ℕ 0 → IterComp ⁡ F ⁡ y = n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y − C → IterComp ⁡ F ⁡ y + 1 = n ∈ ℕ 0 ⟼ n + C ⁢ 2 y + 1 − C