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Theorem satffunlem2

Description: Lemma 2 for satffun : induction step. (Contributed by AV, 28-Oct-2023)

Ref Expression
Assertion satffunlem2 ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W → Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N → Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ suc ⁡ N

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 simpr ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N → Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N
2 simpr ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W → M ∈ V ∧ E ∈ W
3 peano2 ⊢ N ∈ ω → suc ⁡ N ∈ ω
4 3 ancri ⊢ N ∈ ω → suc ⁡ N ∈ ω ∧ N ∈ ω
5 4 adantr ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W → suc ⁡ N ∈ ω ∧ N ∈ ω
6 sssucid ⊢ N ⊆ suc ⁡ N
7 6 a1i ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W → N ⊆ suc ⁡ N
8 eqid ⊢ M Sat E = M Sat E
9 8 satfsschain ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ suc ⁡ N ∈ ω ∧ N ∈ ω → N ⊆ suc ⁡ N → M Sat E ⁡ N ⊆ M Sat E ⁡ suc ⁡ N
10 9 imp ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ suc ⁡ N ∈ ω ∧ N ∈ ω ∧ N ⊆ suc ⁡ N → M Sat E ⁡ N ⊆ M Sat E ⁡ suc ⁡ N
11 2 5 7 10 syl21anc ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W → M Sat E ⁡ N ⊆ M Sat E ⁡ suc ⁡ N
12 eqid ⊢ M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v
13 eqid ⊢ f ∈ M ω | ∀ j ∈ M i j ∪ f ↾ ω ∖ i ∈ 2 nd ⁡ u = f ∈ M ω | ∀ j ∈ M i j ∪ f ↾ ω ∖ i ∈ 2 nd ⁡ u
14 8 12 13 satffunlem2lem1 ⊢ Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∧ M Sat E ⁡ N ⊆ M Sat E ⁡ suc ⁡ N → Fun ⁡ x y | ∃ u ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u ∧ y = f ∈ M ω | ∀ j ∈ M i j ∪ f ↾ ω ∖ i ∈ 2 nd ⁡ u ∨ ∃ u ∈ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v
15 14 expcom ⊢ M Sat E ⁡ N ⊆ M Sat E ⁡ suc ⁡ N → Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N → Fun ⁡ x y | ∃ u ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u ∧ y = f ∈ M ω | ∀ j ∈ M i j ∪ f ↾ ω ∖ i ∈ 2 nd ⁡ u ∨ ∃ u ∈ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v
16 11 15 syl ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W → Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N → Fun ⁡ x y | ∃ u ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u ∧ y = f ∈ M ω | ∀ j ∈ M i j ∪ f ↾ ω ∖ i ∈ 2 nd ⁡ u ∨ ∃ u ∈ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v
17 16 imp ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N → Fun ⁡ x y | ∃ u ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u ∧ y = f ∈ M ω | ∀ j ∈ M i j ∪ f ↾ ω ∖ i ∈ 2 nd ⁡ u ∨ ∃ u ∈ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v
18 8 12 13 satffunlem2lem2 ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N → dom ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∩ dom ⁡ x y | ∃ u ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u ∧ y = f ∈ M ω | ∀ j ∈ M i j ∪ f ↾ ω ∖ i ∈ 2 nd ⁡ u ∨ ∃ u ∈ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v = ∅
19 funun ⊢ Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∧ Fun ⁡ x y | ∃ u ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u ∧ y = f ∈ M ω | ∀ j ∈ M i j ∪ f ↾ ω ∖ i ∈ 2 nd ⁡ u ∨ ∃ u ∈ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v ∧ dom ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∩ dom ⁡ x y | ∃ u ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u ∧ y = f ∈ M ω | ∀ j ∈ M i j ∪ f ↾ ω ∖ i ∈ 2 nd ⁡ u ∨ ∃ u ∈ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v = ∅ → Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∪ x y | ∃ u ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u ∧ y = f ∈ M ω | ∀ j ∈ M i j ∪ f ↾ ω ∖ i ∈ 2 nd ⁡ u ∨ ∃ u ∈ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v
20 1 17 18 19 syl21anc ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N → Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∪ x y | ∃ u ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u ∧ y = f ∈ M ω | ∀ j ∈ M i j ∪ f ↾ ω ∖ i ∈ 2 nd ⁡ u ∨ ∃ u ∈ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v
21 simpl ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W → M ∈ V
22 simpr ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W → E ∈ W
23 simpl ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W → N ∈ ω
24 8 12 13 satfvsucsuc ⊢ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ N ∈ ω → M Sat E ⁡ suc ⁡ suc ⁡ N = M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∪ x y | ∃ u ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u ∧ y = f ∈ M ω | ∀ j ∈ M i j ∪ f ↾ ω ∖ i ∈ 2 nd ⁡ u ∨ ∃ u ∈ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v
25 21 22 23 24 syl2an23an ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W → M Sat E ⁡ suc ⁡ suc ⁡ N = M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∪ x y | ∃ u ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u ∧ y = f ∈ M ω | ∀ j ∈ M i j ∪ f ↾ ω ∖ i ∈ 2 nd ⁡ u ∨ ∃ u ∈ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v
26 25 funeqd ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W → Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ suc ⁡ N ↔ Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∪ x y | ∃ u ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u ∧ y = f ∈ M ω | ∀ j ∈ M i j ∪ f ↾ ω ∖ i ∈ 2 nd ⁡ u ∨ ∃ u ∈ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v
27 26 adantr ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N → Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ suc ⁡ N ↔ Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∪ x y | ∃ u ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v ∨ ∃ i ∈ ω x = ∀ 𝑔 i 1 st ⁡ u ∧ y = f ∈ M ω | ∀ j ∈ M i j ∪ f ↾ ω ∖ i ∈ 2 nd ⁡ u ∨ ∃ u ∈ M Sat E ⁡ N ∃ v ∈ M Sat E ⁡ suc ⁡ N ∖ M Sat E ⁡ N x = 1 st ⁡ u ⊼ 𝑔 1 st ⁡ v ∧ y = M ω ∖ 2 nd ⁡ u ∩ 2 nd ⁡ v
28 20 27 mpbird ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W ∧ Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N → Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ suc ⁡ N
29 28 ex ⊢ N ∈ ω ∧ M ∈ V ∧ E ∈ W → Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ N → Fun ⁡ M Sat E ⁡ suc ⁡ suc ⁡ N