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Theorem poimirlem3

Description: Lemma for poimir to add an interior point to an admissible face on the back face of the cube. (Contributed by Brendan Leahy, 21-Aug-2020)

Ref Expression
Hypotheses poimir.0 ⊢ φ → N ∈ ℕ
poimirlem4.1 ⊢ φ → K ∈ ℕ
poimirlem4.2 ⊢ φ → M ∈ ℕ 0
poimirlem4.3 ⊢ φ → M < N
poimirlem3.4 ⊢ φ → T : 1 … M ⟶ 0 ..^ K
poimirlem3.5 ⊢ φ → U : 1 … M ⟶ 1-1 onto 1 … M
Assertion poimirlem3 ⊢ φ → ∀ i ∈ 0 … M ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ∪ M + 1 … N × 0 / p⦌ B → T ∪ M + 1 0 U ∪ M + 1 M + 1 ∈ 0 ..^ K 1 … M + 1 × f | f : 1 … M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M + 1 ∧ ∀ i ∈ 0 … M ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T ∪ M + 1 0 + f U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 / p⦌ B ∧ T ∪ M + 1 0 ⁡ M + 1 = 0 ∧ U ∪ M + 1 M + 1 ⁡ M + 1 = M + 1

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 poimir.0 ⊢ φ → N ∈ ℕ
2 poimirlem4.1 ⊢ φ → K ∈ ℕ
3 poimirlem4.2 ⊢ φ → M ∈ ℕ 0
4 poimirlem4.3 ⊢ φ → M < N
5 poimirlem3.4 ⊢ φ → T : 1 … M ⟶ 0 ..^ K
6 poimirlem3.5 ⊢ φ → U : 1 … M ⟶ 1-1 onto 1 … M
7 ovexd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → 1 … M ∈ V
8 5 ffnd ⊢ φ → T Fn 1 … M
9 8 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → T Fn 1 … M
10 1ex ⊢ 1 ∈ V
11 fnconstg ⊢ 1 ∈ V → U 1 … j × 1 Fn U 1 … j
12 10 11 ax-mp ⊢ U 1 … j × 1 Fn U 1 … j
13 c0ex ⊢ 0 ∈ V
14 fnconstg ⊢ 0 ∈ V → U j + 1 … M × 0 Fn U j + 1 … M
15 13 14 ax-mp ⊢ U j + 1 … M × 0 Fn U j + 1 … M
16 12 15 pm3.2i ⊢ U 1 … j × 1 Fn U 1 … j ∧ U j + 1 … M × 0 Fn U j + 1 … M
17 dff1o3 ⊢ U : 1 … M ⟶ 1-1 onto 1 … M ↔ U : 1 … M ⟶ onto 1 … M ∧ Fun ⁡ U -1
18 17 simprbi ⊢ U : 1 … M ⟶ 1-1 onto 1 … M → Fun ⁡ U -1
19 imain ⊢ Fun ⁡ U -1 → U 1 … j ∩ j + 1 … M = U 1 … j ∩ U j + 1 … M
20 6 18 19 3syl ⊢ φ → U 1 … j ∩ j + 1 … M = U 1 … j ∩ U j + 1 … M
21 elfznn0 ⊢ j ∈ 0 … M → j ∈ ℕ 0
22 21 nn0red ⊢ j ∈ 0 … M → j ∈ ℝ
23 22 ltp1d ⊢ j ∈ 0 … M → j < j + 1
24 fzdisj ⊢ j < j + 1 → 1 … j ∩ j + 1 … M = ∅
25 23 24 syl ⊢ j ∈ 0 … M → 1 … j ∩ j + 1 … M = ∅
26 25 imaeq2d ⊢ j ∈ 0 … M → U 1 … j ∩ j + 1 … M = U ∅
27 ima0 ⊢ U ∅ = ∅
28 26 27 eqtrdi ⊢ j ∈ 0 … M → U 1 … j ∩ j + 1 … M = ∅
29 20 28 sylan9req ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U 1 … j ∩ U j + 1 … M = ∅
30 fnun ⊢ U 1 … j × 1 Fn U 1 … j ∧ U j + 1 … M × 0 Fn U j + 1 … M ∧ U 1 … j ∩ U j + 1 … M = ∅ → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 Fn U 1 … j ∪ U j + 1 … M
31 16 29 30 sylancr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 Fn U 1 … j ∪ U j + 1 … M
32 imaundi ⊢ U 1 … j ∪ j + 1 … M = U 1 … j ∪ U j + 1 … M
33 nn0p1nn ⊢ j ∈ ℕ 0 → j + 1 ∈ ℕ
34 nnuz ⊢ ℕ = ℤ ≥ 1
35 33 34 eleqtrdi ⊢ j ∈ ℕ 0 → j + 1 ∈ ℤ ≥ 1
36 21 35 syl ⊢ j ∈ 0 … M → j + 1 ∈ ℤ ≥ 1
37 elfzuz3 ⊢ j ∈ 0 … M → M ∈ ℤ ≥ j
38 fzsplit2 ⊢ j + 1 ∈ ℤ ≥ 1 ∧ M ∈ ℤ ≥ j → 1 … M = 1 … j ∪ j + 1 … M
39 36 37 38 syl2anc ⊢ j ∈ 0 … M → 1 … M = 1 … j ∪ j + 1 … M
40 39 eqcomd ⊢ j ∈ 0 … M → 1 … j ∪ j + 1 … M = 1 … M
41 40 imaeq2d ⊢ j ∈ 0 … M → U 1 … j ∪ j + 1 … M = U 1 … M
42 f1ofo ⊢ U : 1 … M ⟶ 1-1 onto 1 … M → U : 1 … M ⟶ onto 1 … M
43 foima ⊢ U : 1 … M ⟶ onto 1 … M → U 1 … M = 1 … M
44 6 42 43 3syl ⊢ φ → U 1 … M = 1 … M
45 41 44 sylan9eqr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U 1 … j ∪ j + 1 … M = 1 … M
46 32 45 eqtr3id ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U 1 … j ∪ U j + 1 … M = 1 … M
47 46 fneq2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 Fn U 1 … j ∪ U j + 1 … M ↔ U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 Fn 1 … M
48 31 47 mpbid ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 Fn 1 … M
49 7 9 48 offvalfv ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 = n ∈ 1 … M ⟼ T ⁡ n + U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ⁡ n
50 nn0p1nn ⊢ M ∈ ℕ 0 → M + 1 ∈ ℕ
51 3 50 syl ⊢ φ → M + 1 ∈ ℕ
52 51 nnzd ⊢ φ → M + 1 ∈ ℤ
53 uzid ⊢ M + 1 ∈ ℤ → M + 1 ∈ ℤ ≥ M + 1
54 peano2uz ⊢ M + 1 ∈ ℤ ≥ M + 1 → M + 1 + 1 ∈ ℤ ≥ M + 1
55 52 53 54 3syl ⊢ φ → M + 1 + 1 ∈ ℤ ≥ M + 1
56 3 nn0zd ⊢ φ → M ∈ ℤ
57 1 nnzd ⊢ φ → N ∈ ℤ
58 zltp1le ⊢ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → M < N ↔ M + 1 ≤ N
59 peano2z ⊢ M ∈ ℤ → M + 1 ∈ ℤ
60 eluz ⊢ M + 1 ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → N ∈ ℤ ≥ M + 1 ↔ M + 1 ≤ N
61 59 60 sylan ⊢ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → N ∈ ℤ ≥ M + 1 ↔ M + 1 ≤ N
62 58 61 bitr4d ⊢ M ∈ ℤ ∧ N ∈ ℤ → M < N ↔ N ∈ ℤ ≥ M + 1
63 56 57 62 syl2anc ⊢ φ → M < N ↔ N ∈ ℤ ≥ M + 1
64 4 63 mpbid ⊢ φ → N ∈ ℤ ≥ M + 1
65 fzsplit2 ⊢ M + 1 + 1 ∈ ℤ ≥ M + 1 ∧ N ∈ ℤ ≥ M + 1 → M + 1 … N = M + 1 … M + 1 ∪ M + 1 + 1 … N
66 55 64 65 syl2anc ⊢ φ → M + 1 … N = M + 1 … M + 1 ∪ M + 1 + 1 … N
67 fzsn ⊢ M + 1 ∈ ℤ → M + 1 … M + 1 = M + 1
68 52 67 syl ⊢ φ → M + 1 … M + 1 = M + 1
69 68 uneq1d ⊢ φ → M + 1 … M + 1 ∪ M + 1 + 1 … N = M + 1 ∪ M + 1 + 1 … N
70 66 69 eqtrd ⊢ φ → M + 1 … N = M + 1 ∪ M + 1 + 1 … N
71 70 xpeq1d ⊢ φ → M + 1 … N × 0 = M + 1 ∪ M + 1 + 1 … N × 0
72 xpundir ⊢ M + 1 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 = M + 1 × 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0
73 ovex ⊢ M + 1 ∈ V
74 73 13 xpsn ⊢ M + 1 × 0 = M + 1 0
75 74 uneq1i ⊢ M + 1 × 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 = M + 1 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0
76 72 75 eqtri ⊢ M + 1 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 = M + 1 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0
77 71 76 eqtrdi ⊢ φ → M + 1 … N × 0 = M + 1 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0
78 77 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → M + 1 … N × 0 = M + 1 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0
79 49 78 uneq12d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ∪ M + 1 … N × 0 = n ∈ 1 … M ⟼ T ⁡ n + U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ⁡ n ∪ M + 1 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0
80 unass ⊢ n ∈ 1 … M ⟼ T ⁡ n + U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ⁡ n ∪ M + 1 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 = n ∈ 1 … M ⟼ T ⁡ n + U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ⁡ n ∪ M + 1 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0
81 79 80 eqtr4di ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ∪ M + 1 … N × 0 = n ∈ 1 … M ⟼ T ⁡ n + U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ⁡ n ∪ M + 1 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0
82 ovexd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → 1 … M + 1 ∈ V
83 3 nn0red ⊢ φ → M ∈ ℝ
84 83 ltp1d ⊢ φ → M < M + 1
85 51 nnred ⊢ φ → M + 1 ∈ ℝ
86 83 85 ltnled ⊢ φ → M < M + 1 ↔ ¬ M + 1 ≤ M
87 84 86 mpbid ⊢ φ → ¬ M + 1 ≤ M
88 elfzle2 ⊢ M + 1 ∈ 1 … M → M + 1 ≤ M
89 87 88 nsyl ⊢ φ → ¬ M + 1 ∈ 1 … M
90 disjsn ⊢ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ ↔ ¬ M + 1 ∈ 1 … M
91 89 90 sylibr ⊢ φ → 1 … M ∩ M + 1 = ∅
92 eqid ⊢ M + 1 0 = M + 1 0
93 73 13 fsn ⊢ M + 1 0 : M + 1 ⟶ 0 ↔ M + 1 0 = M + 1 0
94 92 93 mpbir ⊢ M + 1 0 : M + 1 ⟶ 0
95 fun ⊢ T : 1 … M ⟶ 0 ..^ K ∧ M + 1 0 : M + 1 ⟶ 0 ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ → T ∪ M + 1 0 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ 0 ..^ K ∪ 0
96 94 95 mpanl2 ⊢ T : 1 … M ⟶ 0 ..^ K ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ → T ∪ M + 1 0 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ 0 ..^ K ∪ 0
97 5 91 96 syl2anc ⊢ φ → T ∪ M + 1 0 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ 0 ..^ K ∪ 0
98 1z ⊢ 1 ∈ ℤ
99 nn0uz ⊢ ℕ 0 = ℤ ≥ 0
100 1m1e0 ⊢ 1 − 1 = 0
101 100 fveq2i ⊢ ℤ ≥ 1 − 1 = ℤ ≥ 0
102 99 101 eqtr4i ⊢ ℕ 0 = ℤ ≥ 1 − 1
103 3 102 eleqtrdi ⊢ φ → M ∈ ℤ ≥ 1 − 1
104 fzsuc2 ⊢ 1 ∈ ℤ ∧ M ∈ ℤ ≥ 1 − 1 → 1 … M + 1 = 1 … M ∪ M + 1
105 98 103 104 sylancr ⊢ φ → 1 … M + 1 = 1 … M ∪ M + 1
106 105 eqcomd ⊢ φ → 1 … M ∪ M + 1 = 1 … M + 1
107 lbfzo0 ⊢ 0 ∈ 0 ..^ K ↔ K ∈ ℕ
108 2 107 sylibr ⊢ φ → 0 ∈ 0 ..^ K
109 108 snssd ⊢ φ → 0 ⊆ 0 ..^ K
110 ssequn2 ⊢ 0 ⊆ 0 ..^ K ↔ 0 ..^ K ∪ 0 = 0 ..^ K
111 109 110 sylib ⊢ φ → 0 ..^ K ∪ 0 = 0 ..^ K
112 106 111 feq23d ⊢ φ → T ∪ M + 1 0 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ 0 ..^ K ∪ 0 ↔ T ∪ M + 1 0 : 1 … M + 1 ⟶ 0 ..^ K
113 97 112 mpbid ⊢ φ → T ∪ M + 1 0 : 1 … M + 1 ⟶ 0 ..^ K
114 113 ffnd ⊢ φ → T ∪ M + 1 0 Fn 1 … M + 1
115 114 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → T ∪ M + 1 0 Fn 1 … M + 1
116 fnconstg ⊢ 1 ∈ V → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 Fn U ∪ M + 1 M + 1 1 … j
117 10 116 ax-mp ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 Fn U ∪ M + 1 M + 1 1 … j
118 fnconstg ⊢ 0 ∈ V → U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 Fn U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
119 13 118 ax-mp ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 Fn U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
120 117 119 pm3.2i ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 Fn U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∧ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 Fn U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
121 73 73 f1osn ⊢ M + 1 M + 1 : M + 1 ⟶ 1-1 onto M + 1
122 f1oun ⊢ U : 1 … M ⟶ 1-1 onto 1 … M ∧ M + 1 M + 1 : M + 1 ⟶ 1-1 onto M + 1 ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ → U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M ∪ M + 1
123 121 122 mpanl2 ⊢ U : 1 … M ⟶ 1-1 onto 1 … M ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ → U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M ∪ M + 1
124 6 91 91 123 syl12anc ⊢ φ → U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M ∪ M + 1
125 dff1o3 ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M ∪ M + 1 ↔ U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ onto 1 … M ∪ M + 1 ∧ Fun ⁡ U ∪ M + 1 M + 1 -1
126 125 simprbi ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M ∪ M + 1 → Fun ⁡ U ∪ M + 1 M + 1 -1
127 imain ⊢ Fun ⁡ U ∪ M + 1 M + 1 -1 → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∩ j + 1 … M + 1 = U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∩ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
128 124 126 127 3syl ⊢ φ → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∩ j + 1 … M + 1 = U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∩ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
129 fzdisj ⊢ j < j + 1 → 1 … j ∩ j + 1 … M + 1 = ∅
130 23 129 syl ⊢ j ∈ 0 … M → 1 … j ∩ j + 1 … M + 1 = ∅
131 130 imaeq2d ⊢ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∩ j + 1 … M + 1 = U ∪ M + 1 M + 1 ∅
132 ima0 ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 ∅ = ∅
133 131 132 eqtrdi ⊢ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∩ j + 1 … M + 1 = ∅
134 128 133 sylan9req ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∩ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 = ∅
135 fnun ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 Fn U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∧ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 Fn U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 ∧ U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∩ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 = ∅ → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 Fn U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
136 120 134 135 sylancr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 Fn U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
137 f1ofo ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M ∪ M + 1 → U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ onto 1 … M ∪ M + 1
138 foima ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ onto 1 … M ∪ M + 1 → U ∪ M + 1 M + 1 1 … M ∪ M + 1 = 1 … M ∪ M + 1
139 124 137 138 3syl ⊢ φ → U ∪ M + 1 M + 1 1 … M ∪ M + 1 = 1 … M ∪ M + 1
140 105 imaeq2d ⊢ φ → U ∪ M + 1 M + 1 1 … M + 1 = U ∪ M + 1 M + 1 1 … M ∪ M + 1
141 139 140 105 3eqtr4d ⊢ φ → U ∪ M + 1 M + 1 1 … M + 1 = 1 … M + 1
142 peano2uz ⊢ M ∈ ℤ ≥ j → M + 1 ∈ ℤ ≥ j
143 37 142 syl ⊢ j ∈ 0 … M → M + 1 ∈ ℤ ≥ j
144 fzsplit2 ⊢ j + 1 ∈ ℤ ≥ 1 ∧ M + 1 ∈ ℤ ≥ j → 1 … M + 1 = 1 … j ∪ j + 1 … M + 1
145 36 143 144 syl2anc ⊢ j ∈ 0 … M → 1 … M + 1 = 1 … j ∪ j + 1 … M + 1
146 145 imaeq2d ⊢ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … M + 1 = U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∪ j + 1 … M + 1
147 141 146 sylan9req ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → 1 … M + 1 = U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∪ j + 1 … M + 1
148 imaundi ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∪ j + 1 … M + 1 = U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
149 147 148 eqtrdi ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → 1 … M + 1 = U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
150 149 fneq2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 Fn 1 … M + 1 ↔ U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 Fn U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
151 136 150 mpbird ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 Fn 1 … M + 1
152 82 115 151 offvalfv ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → T ∪ M + 1 0 + f U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 = n ∈ 1 … M + 1 ⟼ T ∪ M + 1 0 ⁡ n + U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ n
153 imadmrn ⊢ M + 1 × M + 1 dom ⁡ M + 1 × M + 1 = ran ⁡ M + 1 × M + 1
154 73 73 xpsn ⊢ M + 1 × M + 1 = M + 1 M + 1
155 154 imaeq1i ⊢ M + 1 × M + 1 dom ⁡ M + 1 × M + 1 = M + 1 M + 1 dom ⁡ M + 1 × M + 1
156 dmxpid ⊢ dom ⁡ M + 1 × M + 1 = M + 1
157 156 imaeq2i ⊢ M + 1 M + 1 dom ⁡ M + 1 × M + 1 = M + 1 M + 1 M + 1
158 155 157 eqtri ⊢ M + 1 × M + 1 dom ⁡ M + 1 × M + 1 = M + 1 M + 1 M + 1
159 rnxpid ⊢ ran ⁡ M + 1 × M + 1 = M + 1
160 153 158 159 3eqtr3ri ⊢ M + 1 = M + 1 M + 1 M + 1
161 eluzp1p1 ⊢ M ∈ ℤ ≥ j → M + 1 ∈ ℤ ≥ j + 1
162 eluzfz2 ⊢ M + 1 ∈ ℤ ≥ j + 1 → M + 1 ∈ j + 1 … M + 1
163 37 161 162 3syl ⊢ j ∈ 0 … M → M + 1 ∈ j + 1 … M + 1
164 163 snssd ⊢ j ∈ 0 … M → M + 1 ⊆ j + 1 … M + 1
165 imass2 ⊢ M + 1 ⊆ j + 1 … M + 1 → M + 1 M + 1 M + 1 ⊆ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
166 164 165 syl ⊢ j ∈ 0 … M → M + 1 M + 1 M + 1 ⊆ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
167 160 166 eqsstrid ⊢ j ∈ 0 … M → M + 1 ⊆ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
168 73 snid ⊢ M + 1 ∈ M + 1
169 ssel ⊢ M + 1 ⊆ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 → M + 1 ∈ M + 1 → M + 1 ∈ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
170 167 168 169 mpisyl ⊢ j ∈ 0 … M → M + 1 ∈ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
171 elun2 ⊢ M + 1 ∈ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 → M + 1 ∈ U j + 1 … M + 1 ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
172 170 171 syl ⊢ j ∈ 0 … M → M + 1 ∈ U j + 1 … M + 1 ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
173 imaundir ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 = U j + 1 … M + 1 ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
174 172 173 eleqtrrdi ⊢ j ∈ 0 … M → M + 1 ∈ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
175 174 adantl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → M + 1 ∈ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
176 13 a1i ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → 0 ∈ V
177 106 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → 1 … M ∪ M + 1 = 1 … M + 1
178 fveq2 ⊢ n = M + 1 → T ∪ M + 1 0 ⁡ n = T ∪ M + 1 0 ⁡ M + 1
179 73 13 fnsn ⊢ M + 1 0 Fn M + 1
180 fvun2 ⊢ T Fn 1 … M ∧ M + 1 0 Fn M + 1 ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ ∧ M + 1 ∈ M + 1 → T ∪ M + 1 0 ⁡ M + 1 = M + 1 0 ⁡ M + 1
181 179 180 mp3an2 ⊢ T Fn 1 … M ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ ∧ M + 1 ∈ M + 1 → T ∪ M + 1 0 ⁡ M + 1 = M + 1 0 ⁡ M + 1
182 168 181 mpanr2 ⊢ T Fn 1 … M ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ → T ∪ M + 1 0 ⁡ M + 1 = M + 1 0 ⁡ M + 1
183 8 91 182 syl2anc ⊢ φ → T ∪ M + 1 0 ⁡ M + 1 = M + 1 0 ⁡ M + 1
184 73 13 fvsn ⊢ M + 1 0 ⁡ M + 1 = 0
185 183 184 eqtrdi ⊢ φ → T ∪ M + 1 0 ⁡ M + 1 = 0
186 178 185 sylan9eqr ⊢ φ ∧ n = M + 1 → T ∪ M + 1 0 ⁡ n = 0
187 186 adantlr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M ∧ n = M + 1 → T ∪ M + 1 0 ⁡ n = 0
188 fveq2 ⊢ n = M + 1 → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ n = U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ M + 1
189 fvun2 ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 Fn U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∧ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 Fn U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 ∧ U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∩ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 = ∅ ∧ M + 1 ∈ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ M + 1 = U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ M + 1
190 117 119 189 mp3an12 ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 1 … j ∩ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 = ∅ ∧ M + 1 ∈ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ M + 1 = U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ M + 1
191 134 175 190 syl2anc ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ M + 1 = U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ M + 1
192 13 fvconst2 ⊢ M + 1 ∈ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 → U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ M + 1 = 0
193 174 192 syl ⊢ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ M + 1 = 0
194 193 adantl ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ M + 1 = 0
195 191 194 eqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ M + 1 = 0
196 188 195 sylan9eqr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M ∧ n = M + 1 → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ n = 0
197 187 196 oveq12d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M ∧ n = M + 1 → T ∪ M + 1 0 ⁡ n + U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ n = 0 + 0
198 00id ⊢ 0 + 0 = 0
199 197 198 eqtrdi ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M ∧ n = M + 1 → T ∪ M + 1 0 ⁡ n + U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ n = 0
200 175 176 177 199 fmptapd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → n ∈ 1 … M ⟼ T ∪ M + 1 0 ⁡ n + U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ n ∪ M + 1 0 = n ∈ 1 … M + 1 ⟼ T ∪ M + 1 0 ⁡ n + U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ n
201 8 91 jca ⊢ φ → T Fn 1 … M ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅
202 fvun1 ⊢ T Fn 1 … M ∧ M + 1 0 Fn M + 1 ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ ∧ n ∈ 1 … M → T ∪ M + 1 0 ⁡ n = T ⁡ n
203 179 202 mp3an2 ⊢ T Fn 1 … M ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ ∧ n ∈ 1 … M → T ∪ M + 1 0 ⁡ n = T ⁡ n
204 203 anassrs ⊢ T Fn 1 … M ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ ∧ n ∈ 1 … M → T ∪ M + 1 0 ⁡ n = T ⁡ n
205 201 204 sylan ⊢ φ ∧ n ∈ 1 … M → T ∪ M + 1 0 ⁡ n = T ⁡ n
206 205 adantlr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M ∧ n ∈ 1 … M → T ∪ M + 1 0 ⁡ n = T ⁡ n
207 fvres ⊢ n ∈ 1 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M ⁡ n = U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ n
208 207 eqcomd ⊢ n ∈ 1 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ n = U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M ⁡ n
209 resundir ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M = U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ↾ 1 … M ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M
210 relxp ⊢ Rel ⁡ U 1 … j × 1
211 dmxpss ⊢ dom ⁡ U 1 … j × 1 ⊆ U 1 … j
212 imassrn ⊢ U 1 … j ⊆ ran ⁡ U
213 211 212 sstri ⊢ dom ⁡ U 1 … j × 1 ⊆ ran ⁡ U
214 f1of ⊢ U : 1 … M ⟶ 1-1 onto 1 … M → U : 1 … M ⟶ 1 … M
215 frn ⊢ U : 1 … M ⟶ 1 … M → ran ⁡ U ⊆ 1 … M
216 6 214 215 3syl ⊢ φ → ran ⁡ U ⊆ 1 … M
217 213 216 sstrid ⊢ φ → dom ⁡ U 1 … j × 1 ⊆ 1 … M
218 relssres ⊢ Rel ⁡ U 1 … j × 1 ∧ dom ⁡ U 1 … j × 1 ⊆ 1 … M → U 1 … j × 1 ↾ 1 … M = U 1 … j × 1
219 210 217 218 sylancr ⊢ φ → U 1 … j × 1 ↾ 1 … M = U 1 … j × 1
220 219 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U 1 … j × 1 ↾ 1 … M = U 1 … j × 1
221 imassrn ⊢ M + 1 M + 1 1 … j ⊆ ran ⁡ M + 1 M + 1
222 73 rnsnop ⊢ ran ⁡ M + 1 M + 1 = M + 1
223 221 222 sseqtri ⊢ M + 1 M + 1 1 … j ⊆ M + 1
224 ssrin ⊢ M + 1 M + 1 1 … j ⊆ M + 1 → M + 1 M + 1 1 … j ∩ 1 … M ⊆ M + 1 ∩ 1 … M
225 223 224 ax-mp ⊢ M + 1 M + 1 1 … j ∩ 1 … M ⊆ M + 1 ∩ 1 … M
226 incom ⊢ M + 1 ∩ 1 … M = 1 … M ∩ M + 1
227 226 91 eqtrid ⊢ φ → M + 1 ∩ 1 … M = ∅
228 225 227 sseqtrid ⊢ φ → M + 1 M + 1 1 … j ∩ 1 … M ⊆ ∅
229 ss0 ⊢ M + 1 M + 1 1 … j ∩ 1 … M ⊆ ∅ → M + 1 M + 1 1 … j ∩ 1 … M = ∅
230 228 229 syl ⊢ φ → M + 1 M + 1 1 … j ∩ 1 … M = ∅
231 fnconstg ⊢ 1 ∈ V → M + 1 M + 1 1 … j × 1 Fn M + 1 M + 1 1 … j
232 fnresdisj ⊢ M + 1 M + 1 1 … j × 1 Fn M + 1 M + 1 1 … j → M + 1 M + 1 1 … j ∩ 1 … M = ∅ ↔ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ↾ 1 … M = ∅
233 10 231 232 mp2b ⊢ M + 1 M + 1 1 … j ∩ 1 … M = ∅ ↔ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ↾ 1 … M = ∅
234 230 233 sylib ⊢ φ → M + 1 M + 1 1 … j × 1 ↾ 1 … M = ∅
235 234 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → M + 1 M + 1 1 … j × 1 ↾ 1 … M = ∅
236 220 235 uneq12d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U 1 … j × 1 ↾ 1 … M ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ↾ 1 … M = U 1 … j × 1 ∪ ∅
237 imaundir ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 1 … j = U 1 … j ∪ M + 1 M + 1 1 … j
238 237 xpeq1i ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 = U 1 … j ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1
239 xpundir ⊢ U 1 … j ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 = U 1 … j × 1 ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1
240 238 239 eqtri ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 = U 1 … j × 1 ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1
241 240 reseq1i ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ↾ 1 … M = U 1 … j × 1 ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ↾ 1 … M
242 resundir ⊢ U 1 … j × 1 ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ↾ 1 … M = U 1 … j × 1 ↾ 1 … M ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ↾ 1 … M
243 241 242 eqtr2i ⊢ U 1 … j × 1 ↾ 1 … M ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ↾ 1 … M = U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ↾ 1 … M
244 un0 ⊢ U 1 … j × 1 ∪ ∅ = U 1 … j × 1
245 236 243 244 3eqtr3g ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ↾ 1 … M = U 1 … j × 1
246 f1odm ⊢ U : 1 … M ⟶ 1-1 onto 1 … M → dom ⁡ U = 1 … M
247 6 246 syl ⊢ φ → dom ⁡ U = 1 … M
248 247 ineq2d ⊢ φ → j + 1 … M + 1 ∩ dom ⁡ U = j + 1 … M + 1 ∩ 1 … M
249 248 reseq2d ⊢ φ → U ↾ j + 1 … M + 1 ∩ dom ⁡ U = U ↾ j + 1 … M + 1 ∩ 1 … M
250 resindm ⊢ U ↾ j + 1 … M + 1 ∩ dom ⁡ U = U ↾ j + 1 … M + 1
251 249 250 eqtr3di ⊢ φ → U ↾ j + 1 … M + 1 ∩ 1 … M = U ↾ j + 1 … M + 1
252 39 ineq2d ⊢ j ∈ 0 … M → j + 1 … M + 1 ∩ 1 … M = j + 1 … M + 1 ∩ 1 … j ∪ j + 1 … M
253 fzssp1 ⊢ j + 1 … M ⊆ j + 1 … M + 1
254 sseqin2 ⊢ j + 1 … M ⊆ j + 1 … M + 1 ↔ j + 1 … M + 1 ∩ j + 1 … M = j + 1 … M
255 253 254 mpbi ⊢ j + 1 … M + 1 ∩ j + 1 … M = j + 1 … M
256 255 a1i ⊢ j ∈ 0 … M → j + 1 … M + 1 ∩ j + 1 … M = j + 1 … M
257 incom ⊢ j + 1 … M + 1 ∩ 1 … j = 1 … j ∩ j + 1 … M + 1
258 257 130 eqtrid ⊢ j ∈ 0 … M → j + 1 … M + 1 ∩ 1 … j = ∅
259 256 258 uneq12d ⊢ j ∈ 0 … M → j + 1 … M + 1 ∩ j + 1 … M ∪ j + 1 … M + 1 ∩ 1 … j = j + 1 … M ∪ ∅
260 uncom ⊢ j + 1 … M + 1 ∩ j + 1 … M ∪ j + 1 … M + 1 ∩ 1 … j = j + 1 … M + 1 ∩ 1 … j ∪ j + 1 … M + 1 ∩ j + 1 … M
261 indi ⊢ j + 1 … M + 1 ∩ 1 … j ∪ j + 1 … M = j + 1 … M + 1 ∩ 1 … j ∪ j + 1 … M + 1 ∩ j + 1 … M
262 260 261 eqtr4i ⊢ j + 1 … M + 1 ∩ j + 1 … M ∪ j + 1 … M + 1 ∩ 1 … j = j + 1 … M + 1 ∩ 1 … j ∪ j + 1 … M
263 un0 ⊢ j + 1 … M ∪ ∅ = j + 1 … M
264 259 262 263 3eqtr3g ⊢ j ∈ 0 … M → j + 1 … M + 1 ∩ 1 … j ∪ j + 1 … M = j + 1 … M
265 252 264 eqtrd ⊢ j ∈ 0 … M → j + 1 … M + 1 ∩ 1 … M = j + 1 … M
266 265 reseq2d ⊢ j ∈ 0 … M → U ↾ j + 1 … M + 1 ∩ 1 … M = U ↾ j + 1 … M
267 251 266 sylan9req ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U ↾ j + 1 … M + 1 = U ↾ j + 1 … M
268 267 rneqd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → ran ⁡ U ↾ j + 1 … M + 1 = ran ⁡ U ↾ j + 1 … M
269 df-ima ⊢ U j + 1 … M + 1 = ran ⁡ U ↾ j + 1 … M + 1
270 df-ima ⊢ U j + 1 … M = ran ⁡ U ↾ j + 1 … M
271 268 269 270 3eqtr4g ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U j + 1 … M + 1 = U j + 1 … M
272 271 xpeq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U j + 1 … M + 1 × 0 = U j + 1 … M × 0
273 272 reseq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M = U j + 1 … M × 0 ↾ 1 … M
274 relxp ⊢ Rel ⁡ U j + 1 … M × 0
275 dmxpss ⊢ dom ⁡ U j + 1 … M × 0 ⊆ U j + 1 … M
276 imassrn ⊢ U j + 1 … M ⊆ ran ⁡ U
277 275 276 sstri ⊢ dom ⁡ U j + 1 … M × 0 ⊆ ran ⁡ U
278 277 216 sstrid ⊢ φ → dom ⁡ U j + 1 … M × 0 ⊆ 1 … M
279 relssres ⊢ Rel ⁡ U j + 1 … M × 0 ∧ dom ⁡ U j + 1 … M × 0 ⊆ 1 … M → U j + 1 … M × 0 ↾ 1 … M = U j + 1 … M × 0
280 274 278 279 sylancr ⊢ φ → U j + 1 … M × 0 ↾ 1 … M = U j + 1 … M × 0
281 280 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U j + 1 … M × 0 ↾ 1 … M = U j + 1 … M × 0
282 273 281 eqtrd ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M = U j + 1 … M × 0
283 imassrn ⊢ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 ⊆ ran ⁡ M + 1 M + 1
284 283 222 sseqtri ⊢ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 ⊆ M + 1
285 ssrin ⊢ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 ⊆ M + 1 → M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 ∩ 1 … M ⊆ M + 1 ∩ 1 … M
286 284 285 ax-mp ⊢ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 ∩ 1 … M ⊆ M + 1 ∩ 1 … M
287 286 227 sseqtrid ⊢ φ → M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 ∩ 1 … M ⊆ ∅
288 ss0 ⊢ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 ∩ 1 … M ⊆ ∅ → M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 ∩ 1 … M = ∅
289 287 288 syl ⊢ φ → M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 ∩ 1 … M = ∅
290 fnconstg ⊢ 0 ∈ V → M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 Fn M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1
291 fnresdisj ⊢ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 Fn M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 → M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 ∩ 1 … M = ∅ ↔ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M = ∅
292 13 290 291 mp2b ⊢ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 ∩ 1 … M = ∅ ↔ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M = ∅
293 289 292 sylib ⊢ φ → M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M = ∅
294 293 adantr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M = ∅
295 282 294 uneq12d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M = U j + 1 … M × 0 ∪ ∅
296 173 xpeq1i ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 = U j + 1 … M + 1 ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0
297 xpundir ⊢ U j + 1 … M + 1 ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 = U j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0
298 296 297 eqtri ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 = U j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0
299 298 reseq1i ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M = U j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M
300 resundir ⊢ U j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M = U j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M
301 299 300 eqtr2i ⊢ U j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M = U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M
302 un0 ⊢ U j + 1 … M × 0 ∪ ∅ = U j + 1 … M × 0
303 295 301 302 3eqtr3g ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M = U j + 1 … M × 0
304 245 303 uneq12d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ↾ 1 … M ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M = U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0
305 209 304 eqtrid ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M = U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0
306 305 fveq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ↾ 1 … M ⁡ n = U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ⁡ n
307 208 306 sylan9eqr ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M ∧ n ∈ 1 … M → U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ n = U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ⁡ n
308 206 307 oveq12d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M ∧ n ∈ 1 … M → T ∪ M + 1 0 ⁡ n + U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ n = T ⁡ n + U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ⁡ n
309 308 mpteq2dva ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → n ∈ 1 … M ⟼ T ∪ M + 1 0 ⁡ n + U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ n = n ∈ 1 … M ⟼ T ⁡ n + U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ⁡ n
310 309 uneq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → n ∈ 1 … M ⟼ T ∪ M + 1 0 ⁡ n + U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ⁡ n ∪ M + 1 0 = n ∈ 1 … M ⟼ T ⁡ n + U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ⁡ n ∪ M + 1 0
311 152 200 310 3eqtr2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → T ∪ M + 1 0 + f U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 = n ∈ 1 … M ⟼ T ⁡ n + U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ⁡ n ∪ M + 1 0
312 311 uneq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → T ∪ M + 1 0 + f U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 = n ∈ 1 … M ⟼ T ⁡ n + U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ⁡ n ∪ M + 1 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0
313 81 312 eqtr4d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ∪ M + 1 … N × 0 = T ∪ M + 1 0 + f U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0
314 313 csbeq1d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → ⦋ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ∪ M + 1 … N × 0 / p⦌ B = ⦋ T ∪ M + 1 0 + f U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 / p⦌ B
315 314 eqeq2d ⊢ φ ∧ j ∈ 0 … M → i = ⦋ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ∪ M + 1 … N × 0 / p⦌ B ↔ i = ⦋ T ∪ M + 1 0 + f U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 / p⦌ B
316 315 rexbidva ⊢ φ → ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ∪ M + 1 … N × 0 / p⦌ B ↔ ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T ∪ M + 1 0 + f U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 / p⦌ B
317 316 ralbidv ⊢ φ → ∀ i ∈ 0 … M ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ∪ M + 1 … N × 0 / p⦌ B ↔ ∀ i ∈ 0 … M ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T ∪ M + 1 0 + f U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 / p⦌ B
318 317 biimpd ⊢ φ → ∀ i ∈ 0 … M ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ∪ M + 1 … N × 0 / p⦌ B → ∀ i ∈ 0 … M ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T ∪ M + 1 0 + f U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 / p⦌ B
319 f1ofn ⊢ U : 1 … M ⟶ 1-1 onto 1 … M → U Fn 1 … M
320 6 319 syl ⊢ φ → U Fn 1 … M
321 73 73 fnsn ⊢ M + 1 M + 1 Fn M + 1
322 fvun2 ⊢ U Fn 1 … M ∧ M + 1 M + 1 Fn M + 1 ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ ∧ M + 1 ∈ M + 1 → U ∪ M + 1 M + 1 ⁡ M + 1 = M + 1 M + 1 ⁡ M + 1
323 321 322 mp3an2 ⊢ U Fn 1 … M ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ ∧ M + 1 ∈ M + 1 → U ∪ M + 1 M + 1 ⁡ M + 1 = M + 1 M + 1 ⁡ M + 1
324 168 323 mpanr2 ⊢ U Fn 1 … M ∧ 1 … M ∩ M + 1 = ∅ → U ∪ M + 1 M + 1 ⁡ M + 1 = M + 1 M + 1 ⁡ M + 1
325 320 91 324 syl2anc ⊢ φ → U ∪ M + 1 M + 1 ⁡ M + 1 = M + 1 M + 1 ⁡ M + 1
326 73 73 fvsn ⊢ M + 1 M + 1 ⁡ M + 1 = M + 1
327 325 326 eqtrdi ⊢ φ → U ∪ M + 1 M + 1 ⁡ M + 1 = M + 1
328 185 327 jca ⊢ φ → T ∪ M + 1 0 ⁡ M + 1 = 0 ∧ U ∪ M + 1 M + 1 ⁡ M + 1 = M + 1
329 318 328 jctird ⊢ φ → ∀ i ∈ 0 … M ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ∪ M + 1 … N × 0 / p⦌ B → ∀ i ∈ 0 … M ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T ∪ M + 1 0 + f U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 / p⦌ B ∧ T ∪ M + 1 0 ⁡ M + 1 = 0 ∧ U ∪ M + 1 M + 1 ⁡ M + 1 = M + 1
330 3anass ⊢ ∀ i ∈ 0 … M ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T ∪ M + 1 0 + f U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 / p⦌ B ∧ T ∪ M + 1 0 ⁡ M + 1 = 0 ∧ U ∪ M + 1 M + 1 ⁡ M + 1 = M + 1 ↔ ∀ i ∈ 0 … M ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T ∪ M + 1 0 + f U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 / p⦌ B ∧ T ∪ M + 1 0 ⁡ M + 1 = 0 ∧ U ∪ M + 1 M + 1 ⁡ M + 1 = M + 1
331 329 330 imbitrrdi ⊢ φ → ∀ i ∈ 0 … M ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ∪ M + 1 … N × 0 / p⦌ B → ∀ i ∈ 0 … M ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T ∪ M + 1 0 + f U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 / p⦌ B ∧ T ∪ M + 1 0 ⁡ M + 1 = 0 ∧ U ∪ M + 1 M + 1 ⁡ M + 1 = M + 1
332 5 94 jctir ⊢ φ → T : 1 … M ⟶ 0 ..^ K ∧ M + 1 0 : M + 1 ⟶ 0
333 332 91 95 syl2anc ⊢ φ → T ∪ M + 1 0 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ 0 ..^ K ∪ 0
334 333 112 mpbid ⊢ φ → T ∪ M + 1 0 : 1 … M + 1 ⟶ 0 ..^ K
335 ovex ⊢ 0 ..^ K ∈ V
336 ovex ⊢ 1 … M + 1 ∈ V
337 335 336 elmap ⊢ T ∪ M + 1 0 ∈ 0 ..^ K 1 … M + 1 ↔ T ∪ M + 1 0 : 1 … M + 1 ⟶ 0 ..^ K
338 334 337 sylibr ⊢ φ → T ∪ M + 1 0 ∈ 0 ..^ K 1 … M + 1
339 ovex ⊢ 1 … M ∈ V
340 f1oexrnex ⊢ U : 1 … M ⟶ 1-1 onto 1 … M ∧ 1 … M ∈ V → U ∈ V
341 6 339 340 sylancl ⊢ φ → U ∈ V
342 snex ⊢ M + 1 M + 1 ∈ V
343 unexg ⊢ U ∈ V ∧ M + 1 M + 1 ∈ V → U ∪ M + 1 M + 1 ∈ V
344 341 342 343 sylancl ⊢ φ → U ∪ M + 1 M + 1 ∈ V
345 f1oeq1 ⊢ f = U ∪ M + 1 M + 1 → f : 1 … M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M + 1 ↔ U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M + 1
346 345 elabg ⊢ U ∪ M + 1 M + 1 ∈ V → U ∪ M + 1 M + 1 ∈ f | f : 1 … M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M + 1 ↔ U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M + 1
347 344 346 syl ⊢ φ → U ∪ M + 1 M + 1 ∈ f | f : 1 … M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M + 1 ↔ U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M + 1
348 f1oeq23 ⊢ 1 … M + 1 = 1 … M ∪ M + 1 ∧ 1 … M + 1 = 1 … M ∪ M + 1 → U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M + 1 ↔ U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M ∪ M + 1
349 105 105 348 syl2anc ⊢ φ → U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M + 1 ↔ U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M ∪ M + 1
350 347 349 bitrd ⊢ φ → U ∪ M + 1 M + 1 ∈ f | f : 1 … M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M + 1 ↔ U ∪ M + 1 M + 1 : 1 … M ∪ M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M ∪ M + 1
351 124 350 mpbird ⊢ φ → U ∪ M + 1 M + 1 ∈ f | f : 1 … M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M + 1
352 338 351 opelxpd ⊢ φ → T ∪ M + 1 0 U ∪ M + 1 M + 1 ∈ 0 ..^ K 1 … M + 1 × f | f : 1 … M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M + 1
353 331 352 jctild ⊢ φ → ∀ i ∈ 0 … M ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T + f U 1 … j × 1 ∪ U j + 1 … M × 0 ∪ M + 1 … N × 0 / p⦌ B → T ∪ M + 1 0 U ∪ M + 1 M + 1 ∈ 0 ..^ K 1 … M + 1 × f | f : 1 … M + 1 ⟶ 1-1 onto 1 … M + 1 ∧ ∀ i ∈ 0 … M ∃ j ∈ 0 … M i = ⦋ T ∪ M + 1 0 + f U ∪ M + 1 M + 1 1 … j × 1 ∪ U ∪ M + 1 M + 1 j + 1 … M + 1 × 0 ∪ M + 1 + 1 … N × 0 / p⦌ B ∧ T ∪ M + 1 0 ⁡ M + 1 = 0 ∧ U ∪ M + 1 M + 1 ⁡ M + 1 = M + 1