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Theorem monoord2 9552
Description: Ordering relation for a monotonic sequence, decreasing case. (Contributed by Mario Carneiro, 18-Jul-2014.)
Hypotheses
Ref Expression
monoord2.1  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ZZ>= `  M ) )
monoord2.2  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M ... N ) )  ->  ( F `  k )  e.  RR )
monoord2.3  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  ( F `  ( k  +  1 ) )  <_  ( F `  k )
)
Assertion
Ref Expression
monoord2  |-  ( ph  ->  ( F `  N
)  <_  ( F `  M ) )
Distinct variable groups:    k, F    k, M    k, N    ph, k

Proof of Theorem monoord2
Dummy variable  n is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 monoord2.1 . . . 4  |-  ( ph  ->  N  e.  ( ZZ>= `  M ) )
2 monoord2.2 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M ... N ) )  ->  ( F `  k )  e.  RR )
32renegcld 7551 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M ... N ) )  ->  -u ( F `
 k )  e.  RR )
4 eqid 2082 . . . . . 6  |-  ( k  e.  ( M ... N )  |->  -u ( F `  k )
)  =  ( k  e.  ( M ... N )  |->  -u ( F `  k )
)
53, 4fmptd 5354 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( k  e.  ( M ... N ) 
|->  -u ( F `  k ) ) : ( M ... N
) --> RR )
65ffvelrnda 5334 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... N ) )  ->  ( (
k  e.  ( M ... N )  |->  -u ( F `  k ) ) `  n )  e.  RR )
7 monoord2.3 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  k  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  ( F `  ( k  +  1 ) )  <_  ( F `  k )
)
87ralrimiva 2435 . . . . . . . 8  |-  ( ph  ->  A. k  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) ( F `  (
k  +  1 ) )  <_  ( F `  k ) )
9 oveq1 5550 . . . . . . . . . . 11  |-  ( k  =  n  ->  (
k  +  1 )  =  ( n  + 
1 ) )
109fveq2d 5213 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  n  ->  ( F `  ( k  +  1 ) )  =  ( F `  ( n  +  1
) ) )
11 fveq2 5209 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  n  ->  ( F `  k )  =  ( F `  n ) )
1210, 11breq12d 3806 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  n  ->  (
( F `  (
k  +  1 ) )  <_  ( F `  k )  <->  ( F `  ( n  +  1 ) )  <_  ( F `  n )
) )
1312cbvralv 2578 . . . . . . . 8  |-  ( A. k  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) ( F `
 ( k  +  1 ) )  <_ 
( F `  k
)  <->  A. n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) ( F `  (
n  +  1 ) )  <_  ( F `  n ) )
148, 13sylib 120 . . . . . . 7  |-  ( ph  ->  A. n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) ( F `  (
n  +  1 ) )  <_  ( F `  n ) )
1514r19.21bi 2450 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  ( F `  ( n  +  1 ) )  <_  ( F `  n )
)
16 fzp1elp1 9168 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  e.  ( M ... ( N  -  1
) )  ->  (
n  +  1 )  e.  ( M ... ( ( N  - 
1 )  +  1 ) ) )
1716adantl 271 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  ( n  +  1 )  e.  ( M ... (
( N  -  1 )  +  1 ) ) )
18 eluzelz 8709 . . . . . . . . . . . . . 14  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  N  e.  ZZ )
191, 18syl 14 . . . . . . . . . . . . 13  |-  ( ph  ->  N  e.  ZZ )
2019zcnd 8551 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ph  ->  N  e.  CC )
21 ax-1cn 7131 . . . . . . . . . . . 12  |-  1  e.  CC
22 npcan 7384 . . . . . . . . . . . 12  |-  ( ( N  e.  CC  /\  1  e.  CC )  ->  ( ( N  - 
1 )  +  1 )  =  N )
2320, 21, 22sylancl 404 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ph  ->  ( ( N  - 
1 )  +  1 )  =  N )
2423oveq2d 5559 . . . . . . . . . 10  |-  ( ph  ->  ( M ... (
( N  -  1 )  +  1 ) )  =  ( M ... N ) )
2524adantr 270 . . . . . . . . 9  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  ( M ... ( ( N  - 
1 )  +  1 ) )  =  ( M ... N ) )
2617, 25eleqtrd 2158 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  ( n  +  1 )  e.  ( M ... N
) )
272ralrimiva 2435 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  A. k  e.  ( M ... N ) ( F `  k
)  e.  RR )
2827adantr 270 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  A. k  e.  ( M ... N
) ( F `  k )  e.  RR )
29 fveq2 5209 . . . . . . . . . 10  |-  ( k  =  ( n  + 
1 )  ->  ( F `  k )  =  ( F `  ( n  +  1
) ) )
3029eleq1d 2148 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  ( n  + 
1 )  ->  (
( F `  k
)  e.  RR  <->  ( F `  ( n  +  1 ) )  e.  RR ) )
3130rspcv 2698 . . . . . . . 8  |-  ( ( n  +  1 )  e.  ( M ... N )  ->  ( A. k  e.  ( M ... N ) ( F `  k )  e.  RR  ->  ( F `  ( n  +  1 ) )  e.  RR ) )
3226, 28, 31sylc 61 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  ( F `  ( n  +  1 ) )  e.  RR )
33 fzssp1 9161 . . . . . . . . . 10  |-  ( M ... ( N  - 
1 ) )  C_  ( M ... ( ( N  -  1 )  +  1 ) )
3433, 24syl5sseq 3048 . . . . . . . . 9  |-  ( ph  ->  ( M ... ( N  -  1 ) )  C_  ( M ... N ) )
3534sselda 3000 . . . . . . . 8  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  n  e.  ( M ... N ) )
3611eleq1d 2148 . . . . . . . . 9  |-  ( k  =  n  ->  (
( F `  k
)  e.  RR  <->  ( F `  n )  e.  RR ) )
3736rspcv 2698 . . . . . . . 8  |-  ( n  e.  ( M ... N )  ->  ( A. k  e.  ( M ... N ) ( F `  k )  e.  RR  ->  ( F `  n )  e.  RR ) )
3835, 28, 37sylc 61 . . . . . . 7  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  ( F `  n )  e.  RR )
3932, 38lenegd 7691 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  ( ( F `  ( n  +  1 ) )  <_  ( F `  n )  <->  -u ( F `
 n )  <_  -u ( F `  (
n  +  1 ) ) ) )
4015, 39mpbid 145 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  -u ( F `
 n )  <_  -u ( F `  (
n  +  1 ) ) )
4138renegcld 7551 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  -u ( F `
 n )  e.  RR )
4211negeqd 7370 . . . . . . 7  |-  ( k  =  n  ->  -u ( F `  k )  =  -u ( F `  n ) )
4342, 4fvmptg 5280 . . . . . 6  |-  ( ( n  e.  ( M ... N )  /\  -u ( F `  n
)  e.  RR )  ->  ( ( k  e.  ( M ... N )  |->  -u ( F `  k )
) `  n )  =  -u ( F `  n ) )
4435, 41, 43syl2anc 403 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  ( (
k  e.  ( M ... N )  |->  -u ( F `  k ) ) `  n )  =  -u ( F `  n ) )
4532renegcld 7551 . . . . . 6  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  -u ( F `
 ( n  + 
1 ) )  e.  RR )
4629negeqd 7370 . . . . . . 7  |-  ( k  =  ( n  + 
1 )  ->  -u ( F `  k )  =  -u ( F `  ( n  +  1
) ) )
4746, 4fvmptg 5280 . . . . . 6  |-  ( ( ( n  +  1 )  e.  ( M ... N )  /\  -u ( F `  (
n  +  1 ) )  e.  RR )  ->  ( ( k  e.  ( M ... N )  |->  -u ( F `  k )
) `  ( n  +  1 ) )  =  -u ( F `  ( n  +  1
) ) )
4826, 45, 47syl2anc 403 . . . . 5  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  ( (
k  e.  ( M ... N )  |->  -u ( F `  k ) ) `  ( n  +  1 ) )  =  -u ( F `  ( n  +  1
) ) )
4940, 44, 483brtr4d 3823 . . . 4  |-  ( (
ph  /\  n  e.  ( M ... ( N  -  1 ) ) )  ->  ( (
k  e.  ( M ... N )  |->  -u ( F `  k ) ) `  n )  <_  ( ( k  e.  ( M ... N )  |->  -u ( F `  k )
) `  ( n  +  1 ) ) )
501, 6, 49monoord 9551 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( k  e.  ( M ... N
)  |->  -u ( F `  k ) ) `  M )  <_  (
( k  e.  ( M ... N ) 
|->  -u ( F `  k ) ) `  N ) )
51 eluzfz1 9126 . . . . 5  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  M  e.  ( M ... N ) )
521, 51syl 14 . . . 4  |-  ( ph  ->  M  e.  ( M ... N ) )
53 fveq2 5209 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  M  ->  ( F `  k )  =  ( F `  M ) )
5453eleq1d 2148 . . . . . . 7  |-  ( k  =  M  ->  (
( F `  k
)  e.  RR  <->  ( F `  M )  e.  RR ) )
5554rspcv 2698 . . . . . 6  |-  ( M  e.  ( M ... N )  ->  ( A. k  e.  ( M ... N ) ( F `  k )  e.  RR  ->  ( F `  M )  e.  RR ) )
5652, 27, 55sylc 61 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( F `  M
)  e.  RR )
5756renegcld 7551 . . . 4  |-  ( ph  -> 
-u ( F `  M )  e.  RR )
5853negeqd 7370 . . . . 5  |-  ( k  =  M  ->  -u ( F `  k )  =  -u ( F `  M ) )
5958, 4fvmptg 5280 . . . 4  |-  ( ( M  e.  ( M ... N )  /\  -u ( F `  M
)  e.  RR )  ->  ( ( k  e.  ( M ... N )  |->  -u ( F `  k )
) `  M )  =  -u ( F `  M ) )
6052, 57, 59syl2anc 403 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( k  e.  ( M ... N
)  |->  -u ( F `  k ) ) `  M )  =  -u ( F `  M ) )
61 eluzfz2 9127 . . . . 5  |-  ( N  e.  ( ZZ>= `  M
)  ->  N  e.  ( M ... N ) )
621, 61syl 14 . . . 4  |-  ( ph  ->  N  e.  ( M ... N ) )
63 fveq2 5209 . . . . . . . 8  |-  ( k  =  N  ->  ( F `  k )  =  ( F `  N ) )
6463eleq1d 2148 . . . . . . 7  |-  ( k  =  N  ->  (
( F `  k
)  e.  RR  <->  ( F `  N )  e.  RR ) )
6564rspcv 2698 . . . . . 6  |-  ( N  e.  ( M ... N )  ->  ( A. k  e.  ( M ... N ) ( F `  k )  e.  RR  ->  ( F `  N )  e.  RR ) )
6662, 27, 65sylc 61 . . . . 5  |-  ( ph  ->  ( F `  N
)  e.  RR )
6766renegcld 7551 . . . 4  |-  ( ph  -> 
-u ( F `  N )  e.  RR )
6863negeqd 7370 . . . . 5  |-  ( k  =  N  ->  -u ( F `  k )  =  -u ( F `  N ) )
6968, 4fvmptg 5280 . . . 4  |-  ( ( N  e.  ( M ... N )  /\  -u ( F `  N
)  e.  RR )  ->  ( ( k  e.  ( M ... N )  |->  -u ( F `  k )
) `  N )  =  -u ( F `  N ) )
7062, 67, 69syl2anc 403 . . 3  |-  ( ph  ->  ( ( k  e.  ( M ... N
)  |->  -u ( F `  k ) ) `  N )  =  -u ( F `  N ) )
7150, 60, 703brtr3d 3822 . 2  |-  ( ph  -> 
-u ( F `  M )  <_  -u ( F `  N )
)
7266, 56lenegd 7691 . 2  |-  ( ph  ->  ( ( F `  N )  <_  ( F `  M )  <->  -u ( F `  M
)  <_  -u ( F `
 N ) ) )
7371, 72mpbird 165 1  |-  ( ph  ->  ( F `  N
)  <_  ( F `  M ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 102    = wceq 1285    e. wcel 1434   A.wral 2349   class class class wbr 3793    |-> cmpt 3847   ` cfv 4932  (class class class)co 5543   CCcc 7041   RRcr 7042   1c1 7044    + caddc 7046    <_ cle 7216    - cmin 7346   -ucneg 7347   ZZcz 8432   ZZ>=cuz 8700   ...cfz 9105
This theorem was proved from axioms:  ax-1 5  ax-2 6  ax-mp 7  ax-ia1 104  ax-ia2 105  ax-ia3 106  ax-in1 577  ax-in2 578  ax-io 663  ax-5 1377  ax-7 1378  ax-gen 1379  ax-ie1 1423  ax-ie2 1424  ax-8 1436  ax-10 1437  ax-11 1438  ax-i12 1439  ax-bndl 1440  ax-4 1441  ax-13 1445  ax-14 1446  ax-17 1460  ax-i9 1464  ax-ial 1468  ax-i5r 1469  ax-ext 2064  ax-sep 3904  ax-pow 3956  ax-pr 3972  ax-un 4196  ax-setind 4288  ax-cnex 7129  ax-resscn 7130  ax-1cn 7131  ax-1re 7132  ax-icn 7133  ax-addcl 7134  ax-addrcl 7135  ax-mulcl 7136  ax-addcom 7138  ax-addass 7140  ax-distr 7142  ax-i2m1 7143  ax-0lt1 7144  ax-0id 7146  ax-rnegex 7147  ax-cnre 7149  ax-pre-ltirr 7150  ax-pre-ltwlin 7151  ax-pre-lttrn 7152  ax-pre-ltadd 7154
This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3or 921  df-3an 922  df-tru 1288  df-fal 1291  df-nf 1391  df-sb 1687  df-eu 1945  df-mo 1946  df-clab 2069  df-cleq 2075  df-clel 2078  df-nfc 2209  df-ne 2247  df-nel 2341  df-ral 2354  df-rex 2355  df-reu 2356  df-rab 2358  df-v 2604  df-sbc 2817  df-dif 2976  df-un 2978  df-in 2980  df-ss 2987  df-pw 3392  df-sn 3412  df-pr 3413  df-op 3415  df-uni 3610  df-int 3645  df-br 3794  df-opab 3848  df-mpt 3849  df-id 4056  df-xp 4377  df-rel 4378  df-cnv 4379  df-co 4380  df-dm 4381  df-rn 4382  df-res 4383  df-ima 4384  df-iota 4897  df-fun 4934  df-fn 4935  df-f 4936  df-fv 4940  df-riota 5499  df-ov 5546  df-oprab 5547  df-mpt2 5548  df-pnf 7217  df-mnf 7218  df-xr 7219  df-ltxr 7220  df-le 7221  df-sub 7348  df-neg 7349  df-inn 8107  df-n0 8356  df-z 8433  df-uz 8701  df-fz 9106
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