Metamath Proof Explorer


Theorem itcovalpc

Description: The value of the function that returns the n-th iterate of the "plus a constant" function with regard to composition. (Contributed by AV, 4-May-2024)

Ref Expression
Hypothesis itcovalpc.f โŠข ๐น = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ๐ถ ) )
Assertion itcovalpc ( ( ๐ผ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐ผ ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐ผ ) ) ) )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 itcovalpc.f โŠข ๐น = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ๐ถ ) )
2 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ 0 ) )
3 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = ( ๐ถ ยท 0 ) )
4 3 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) ) = ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท 0 ) ) )
5 4 mpteq2dv โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) ) ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท 0 ) ) ) )
6 2 5 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = 0 โ†’ ( ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) ) ) โ†” ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ 0 ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท 0 ) ) ) ) )
7 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) )
8 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = ( ๐ถ ยท ๐‘ฆ ) )
9 8 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) ) = ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฆ ) ) )
10 9 mpteq2dv โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) ) ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฆ ) ) ) )
11 7 10 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐‘ฆ โ†’ ( ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) ) ) โ†” ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฆ ) ) ) ) )
12 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) )
13 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = ( ๐ถ ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) )
14 13 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) ) = ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) )
15 14 mpteq2dv โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) ) ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ) )
16 12 15 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ( ๐‘ฆ + 1 ) โ†’ ( ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) ) ) โ†” ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ) ) )
17 fveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ผ โ†’ ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐ผ ) )
18 oveq2 โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ผ โ†’ ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) = ( ๐ถ ยท ๐ผ ) )
19 18 oveq2d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ผ โ†’ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) ) = ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐ผ ) ) )
20 19 mpteq2dv โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ผ โ†’ ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) ) ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐ผ ) ) ) )
21 17 20 eqeq12d โŠข ( ๐‘ฅ = ๐ผ โ†’ ( ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฅ ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฅ ) ) ) โ†” ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐ผ ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐ผ ) ) ) ) )
22 1 itcovalpclem1 โŠข ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โ†’ ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ 0 ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท 0 ) ) ) )
23 1 itcovalpclem2 โŠข ( ( ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฆ ) ) ) โ†’ ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ) ) )
24 23 ancoms โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฆ ) ) ) โ†’ ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ) ) )
25 24 imp โŠข ( ( ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐‘ฆ โˆˆ โ„•0 ) โˆง ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐‘ฆ ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐‘ฆ ) ) ) ) โ†’ ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ( ๐‘ฆ + 1 ) ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ( ๐‘ฆ + 1 ) ) ) ) )
26 6 11 16 21 22 25 nn0indd โŠข ( ( ๐ถ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ผ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐ผ ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐ผ ) ) ) )
27 26 ancoms โŠข ( ( ๐ผ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐ถ โˆˆ โ„•0 ) โ†’ ( ( IterComp โ€˜ ๐น ) โ€˜ ๐ผ ) = ( ๐‘› โˆˆ โ„•0 โ†ฆ ( ๐‘› + ( ๐ถ ยท ๐ผ ) ) ) )