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Theorem tmachlem-agreesn

Description: Scans for all tapes of a single agreement set are identical. (Contributed by Ender Ting, 28-Jul-2026)

Ref Expression
Hypotheses tmach.finalph ⊢ φ → U ∈ Fin
tmach.exindex ⊢ φ → I ∈ V
tmach.tapelist ⊢ φ → T = U I
tmach.scanmap ⊢ φ → S : T ⟶ 𝒫 I ∩ Fin
tmach.agreemap ⊢ φ → A = z ∈ T ⟼ y ∈ T | y ↾ S ⁡ z = z ↾ S ⁡ z
tmach.agreement ⊢ φ → ∀ z ∈ T ∀ y ∈ A ⁡ z S ⁡ y = S ⁡ z
Assertion tmachlem-agreesn ⊢ φ ∧ a ∈ T → S A ⁡ a = S ⁡ a

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 tmach.finalph ⊢ φ → U ∈ Fin
2 tmach.exindex ⊢ φ → I ∈ V
3 tmach.tapelist ⊢ φ → T = U I
4 tmach.scanmap ⊢ φ → S : T ⟶ 𝒫 I ∩ Fin
5 tmach.agreemap ⊢ φ → A = z ∈ T ⟼ y ∈ T | y ↾ S ⁡ z = z ↾ S ⁡ z
6 tmach.agreement ⊢ φ → ∀ z ∈ T ∀ y ∈ A ⁡ z S ⁡ y = S ⁡ z
7 nfv ⊢ Ⅎ y φ ∧ a ∈ T
8 4 ffund ⊢ φ → Fun ⁡ S
9 8 adantr ⊢ φ ∧ a ∈ T → Fun ⁡ S
10 fveq2 ⊢ z = a → A ⁡ z = A ⁡ a
11 fveq2 ⊢ z = a → S ⁡ z = S ⁡ a
12 11 eqeq2d ⊢ z = a → S ⁡ y = S ⁡ z ↔ S ⁡ y = S ⁡ a
13 10 12 raleqbidv ⊢ z = a → ∀ y ∈ A ⁡ z S ⁡ y = S ⁡ z ↔ ∀ y ∈ A ⁡ a S ⁡ y = S ⁡ a
14 13 cbvralvw ⊢ ∀ z ∈ T ∀ y ∈ A ⁡ z S ⁡ y = S ⁡ z ↔ ∀ a ∈ T ∀ y ∈ A ⁡ a S ⁡ y = S ⁡ a
15 6 14 sylib ⊢ φ → ∀ a ∈ T ∀ y ∈ A ⁡ a S ⁡ y = S ⁡ a
16 15 r19.21bi ⊢ φ ∧ a ∈ T → ∀ y ∈ A ⁡ a S ⁡ y = S ⁡ a
17 16 r19.21bi ⊢ φ ∧ a ∈ T ∧ y ∈ A ⁡ a → S ⁡ y = S ⁡ a
18 fvex ⊢ S ⁡ a ∈ V
19 18 elsn2 ⊢ S ⁡ y ∈ S ⁡ a ↔ S ⁡ y = S ⁡ a
20 17 19 sylibr ⊢ φ ∧ a ∈ T ∧ y ∈ A ⁡ a → S ⁡ y ∈ S ⁡ a
21 7 9 20 funimassd ⊢ φ ∧ a ∈ T → S A ⁡ a ⊆ S ⁡ a
22 1 2 3 4 5 6 tmachlem-agreeself ⊢ φ ∧ a ∈ T → a ∈ A ⁡ a
23 4 fdmd ⊢ φ → dom ⁡ S = T
24 23 eleq2d ⊢ φ → a ∈ dom ⁡ S ↔ a ∈ T
25 24 biimpar ⊢ φ ∧ a ∈ T → a ∈ dom ⁡ S
26 funfvima ⊢ Fun ⁡ S ∧ a ∈ dom ⁡ S → a ∈ A ⁡ a → S ⁡ a ∈ S A ⁡ a
27 9 25 26 syl2anc ⊢ φ ∧ a ∈ T → a ∈ A ⁡ a → S ⁡ a ∈ S A ⁡ a
28 22 27 mpd ⊢ φ ∧ a ∈ T → S ⁡ a ∈ S A ⁡ a
29 28 snssd ⊢ φ ∧ a ∈ T → S ⁡ a ⊆ S A ⁡ a
30 21 29 eqssd ⊢ φ ∧ a ∈ T → S A ⁡ a = S ⁡ a