Metamath Proof Explorer


Theorem itunisuc

Description: Successor iterated union. (Contributed by Stefan O'Rear, 11-Feb-2015)

Ref Expression
Hypothesis ituni.u ⊢ U = x ∈ V ⟼ rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y x ↾ ω
Assertion itunisuc ⊢ U ⁡ A ⁡ suc ⁡ B = ⋃ U ⁡ A ⁡ B

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 ituni.u ⊢ U = x ∈ V ⟼ rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y x ↾ ω
2 frsuc ⊢ B ∈ ω → rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ suc ⁡ B = y ∈ V ⟼ ⋃ y ⁡ rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ B
3 fvex ⊢ rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ B ∈ V
4 unieq ⊢ a = rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ B → ⋃ a = ⋃ rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ B
5 unieq ⊢ y = a → ⋃ y = ⋃ a
6 5 cbvmptv ⊢ y ∈ V ⟼ ⋃ y = a ∈ V ⟼ ⋃ a
7 3 uniex ⊢ ⋃ rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ B ∈ V
8 4 6 7 fvmpt ⊢ rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ B ∈ V → y ∈ V ⟼ ⋃ y ⁡ rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ B = ⋃ rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ B
9 3 8 ax-mp ⊢ y ∈ V ⟼ ⋃ y ⁡ rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ B = ⋃ rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ B
10 2 9 eqtrdi ⊢ B ∈ ω → rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ suc ⁡ B = ⋃ rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ B
11 10 adantl ⊢ A ∈ V ∧ B ∈ ω → rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ suc ⁡ B = ⋃ rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ B
12 1 itunifval ⊢ A ∈ V → U ⁡ A = rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω
13 12 fveq1d ⊢ A ∈ V → U ⁡ A ⁡ suc ⁡ B = rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ suc ⁡ B
14 13 adantr ⊢ A ∈ V ∧ B ∈ ω → U ⁡ A ⁡ suc ⁡ B = rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ suc ⁡ B
15 12 fveq1d ⊢ A ∈ V → U ⁡ A ⁡ B = rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ B
16 15 adantr ⊢ A ∈ V ∧ B ∈ ω → U ⁡ A ⁡ B = rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ B
17 16 unieqd ⊢ A ∈ V ∧ B ∈ ω → ⋃ U ⁡ A ⁡ B = ⋃ rec ⁡ y ∈ V ⟼ ⋃ y A ↾ ω ⁡ B
18 11 14 17 3eqtr4d ⊢ A ∈ V ∧ B ∈ ω → U ⁡ A ⁡ suc ⁡ B = ⋃ U ⁡ A ⁡ B
19 uni0 ⊢ ⋃ ∅ = ∅
20 19 eqcomi ⊢ ∅ = ⋃ ∅
21 1 itunifn ⊢ A ∈ V → U ⁡ A Fn ω
22 21 fndmd ⊢ A ∈ V → dom ⁡ U ⁡ A = ω
23 22 eleq2d ⊢ A ∈ V → suc ⁡ B ∈ dom ⁡ U ⁡ A ↔ suc ⁡ B ∈ ω
24 peano2b ⊢ B ∈ ω ↔ suc ⁡ B ∈ ω
25 23 24 bitr4di ⊢ A ∈ V → suc ⁡ B ∈ dom ⁡ U ⁡ A ↔ B ∈ ω
26 25 notbid ⊢ A ∈ V → ¬ suc ⁡ B ∈ dom ⁡ U ⁡ A ↔ ¬ B ∈ ω
27 26 biimpar ⊢ A ∈ V ∧ ¬ B ∈ ω → ¬ suc ⁡ B ∈ dom ⁡ U ⁡ A
28 ndmfv ⊢ ¬ suc ⁡ B ∈ dom ⁡ U ⁡ A → U ⁡ A ⁡ suc ⁡ B = ∅
29 27 28 syl ⊢ A ∈ V ∧ ¬ B ∈ ω → U ⁡ A ⁡ suc ⁡ B = ∅
30 22 eleq2d ⊢ A ∈ V → B ∈ dom ⁡ U ⁡ A ↔ B ∈ ω
31 30 notbid ⊢ A ∈ V → ¬ B ∈ dom ⁡ U ⁡ A ↔ ¬ B ∈ ω
32 31 biimpar ⊢ A ∈ V ∧ ¬ B ∈ ω → ¬ B ∈ dom ⁡ U ⁡ A
33 ndmfv ⊢ ¬ B ∈ dom ⁡ U ⁡ A → U ⁡ A ⁡ B = ∅
34 32 33 syl ⊢ A ∈ V ∧ ¬ B ∈ ω → U ⁡ A ⁡ B = ∅
35 34 unieqd ⊢ A ∈ V ∧ ¬ B ∈ ω → ⋃ U ⁡ A ⁡ B = ⋃ ∅
36 20 29 35 3eqtr4a ⊢ A ∈ V ∧ ¬ B ∈ ω → U ⁡ A ⁡ suc ⁡ B = ⋃ U ⁡ A ⁡ B
37 18 36 pm2.61dan ⊢ A ∈ V → U ⁡ A ⁡ suc ⁡ B = ⋃ U ⁡ A ⁡ B
38 0fv ⊢ ∅ ⁡ B = ∅
39 38 unieqi ⊢ ⋃ ∅ ⁡ B = ⋃ ∅
40 0fv ⊢ ∅ ⁡ suc ⁡ B = ∅
41 19 39 40 3eqtr4ri ⊢ ∅ ⁡ suc ⁡ B = ⋃ ∅ ⁡ B
42 fvprc ⊢ ¬ A ∈ V → U ⁡ A = ∅
43 42 fveq1d ⊢ ¬ A ∈ V → U ⁡ A ⁡ suc ⁡ B = ∅ ⁡ suc ⁡ B
44 42 fveq1d ⊢ ¬ A ∈ V → U ⁡ A ⁡ B = ∅ ⁡ B
45 44 unieqd ⊢ ¬ A ∈ V → ⋃ U ⁡ A ⁡ B = ⋃ ∅ ⁡ B
46 41 43 45 3eqtr4a ⊢ ¬ A ∈ V → U ⁡ A ⁡ suc ⁡ B = ⋃ U ⁡ A ⁡ B
47 37 46 pm2.61i ⊢ U ⁡ A ⁡ suc ⁡ B = ⋃ U ⁡ A ⁡ B