Users' Mathboxes Mathbox for Mario Carneiro < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  erdszelem7 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem erdszelem7 31486
Description: Lemma for erdsze 31491. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
erdsze.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
erdsze.f (𝜑𝐹:(1...𝑁)–1-1→ℝ)
erdszelem.k 𝐾 = (𝑥 ∈ (1...𝑁) ↦ sup((♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝑥) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝑥𝑦)}), ℝ, < ))
erdszelem.o 𝑂 Or ℝ
erdszelem.a (𝜑𝐴 ∈ (1...𝑁))
erdszelem7.r (𝜑𝑅 ∈ ℕ)
erdszelem7.m (𝜑 → ¬ (𝐾𝐴) ∈ (1...(𝑅 − 1)))
Assertion
Ref Expression
erdszelem7 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠))))
Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝑠,𝐹   𝐾,𝑠   𝐴,𝑠,𝑥,𝑦   𝑂,𝑠,𝑥,𝑦   𝑅,𝑠,𝑥,𝑦   𝑁,𝑠,𝑥,𝑦   𝜑,𝑠,𝑥,𝑦
Allowed substitution hints:   𝐾(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem erdszelem7
StepHypRef Expression
1 hashf 13319 . . . 4 ♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞})
2 ffun 6209 . . . 4 (♯:V⟶(ℕ0 ∪ {+∞}) → Fun ♯)
31, 2ax-mp 5 . . 3 Fun ♯
4 erdszelem.a . . . 4 (𝜑𝐴 ∈ (1...𝑁))
5 erdsze.n . . . . 5 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
6 erdsze.f . . . . 5 (𝜑𝐹:(1...𝑁)–1-1→ℝ)
7 erdszelem.k . . . . 5 𝐾 = (𝑥 ∈ (1...𝑁) ↦ sup((♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝑥) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝑥𝑦)}), ℝ, < ))
8 erdszelem.o . . . . 5 𝑂 Or ℝ
95, 6, 7, 8erdszelem5 31484 . . . 4 ((𝜑𝐴 ∈ (1...𝑁)) → (𝐾𝐴) ∈ (♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝐴) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝐴𝑦)}))
104, 9mpdan 705 . . 3 (𝜑 → (𝐾𝐴) ∈ (♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝐴) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝐴𝑦)}))
11 fvelima 6410 . . 3 ((Fun ♯ ∧ (𝐾𝐴) ∈ (♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝐴) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝐴𝑦)})) → ∃𝑠 ∈ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝐴) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝐴𝑦)} (♯‘𝑠) = (𝐾𝐴))
123, 10, 11sylancr 698 . 2 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝐴) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝐴𝑦)} (♯‘𝑠) = (𝐾𝐴))
13 eqid 2760 . . . . . 6 {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝐴) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝐴𝑦)} = {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝐴) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝐴𝑦)}
1413erdszelem1 31480 . . . . 5 (𝑠 ∈ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝐴) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝐴𝑦)} ↔ (𝑠 ⊆ (1...𝐴) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠)) ∧ 𝐴𝑠))
15 simprl1 1267 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((𝑠 ⊆ (1...𝐴) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠)) ∧ 𝐴𝑠) ∧ (♯‘𝑠) = (𝐾𝐴))) → 𝑠 ⊆ (1...𝐴))
16 elfzuz3 12532 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ (1...𝑁) → 𝑁 ∈ (ℤ𝐴))
17 fzss2 12574 . . . . . . . . . . 11 (𝑁 ∈ (ℤ𝐴) → (1...𝐴) ⊆ (1...𝑁))
184, 16, 173syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (1...𝐴) ⊆ (1...𝑁))
1918adantr 472 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ ((𝑠 ⊆ (1...𝐴) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠)) ∧ 𝐴𝑠) ∧ (♯‘𝑠) = (𝐾𝐴))) → (1...𝐴) ⊆ (1...𝑁))
2015, 19sstrd 3754 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((𝑠 ⊆ (1...𝐴) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠)) ∧ 𝐴𝑠) ∧ (♯‘𝑠) = (𝐾𝐴))) → 𝑠 ⊆ (1...𝑁))
21 selpw 4309 . . . . . . . 8 (𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁) ↔ 𝑠 ⊆ (1...𝑁))
2220, 21sylibr 224 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ((𝑠 ⊆ (1...𝐴) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠)) ∧ 𝐴𝑠) ∧ (♯‘𝑠) = (𝐾𝐴))) → 𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁))
23 erdszelem7.m . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ¬ (𝐾𝐴) ∈ (1...(𝑅 − 1)))
245, 6, 7, 8erdszelem6 31485 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐾:(1...𝑁)⟶ℕ)
2524, 4ffvelrnd 6523 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → (𝐾𝐴) ∈ ℕ)
26 nnuz 11916 . . . . . . . . . . . . . 14 ℕ = (ℤ‘1)
2725, 26syl6eleq 2849 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐾𝐴) ∈ (ℤ‘1))
28 erdszelem7.r . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝑅 ∈ ℕ)
29 nnz 11591 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ ℕ → 𝑅 ∈ ℤ)
30 peano2zm 11612 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝑅 ∈ ℤ → (𝑅 − 1) ∈ ℤ)
3128, 29, 303syl 18 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝑅 − 1) ∈ ℤ)
32 elfz5 12527 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾𝐴) ∈ (ℤ‘1) ∧ (𝑅 − 1) ∈ ℤ) → ((𝐾𝐴) ∈ (1...(𝑅 − 1)) ↔ (𝐾𝐴) ≤ (𝑅 − 1)))
3327, 31, 32syl2anc 696 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝐾𝐴) ∈ (1...(𝑅 − 1)) ↔ (𝐾𝐴) ≤ (𝑅 − 1)))
34 nnltlem1 11636 . . . . . . . . . . . . 13 (((𝐾𝐴) ∈ ℕ ∧ 𝑅 ∈ ℕ) → ((𝐾𝐴) < 𝑅 ↔ (𝐾𝐴) ≤ (𝑅 − 1)))
3525, 28, 34syl2anc 696 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((𝐾𝐴) < 𝑅 ↔ (𝐾𝐴) ≤ (𝑅 − 1)))
3633, 35bitr4d 271 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ((𝐾𝐴) ∈ (1...(𝑅 − 1)) ↔ (𝐾𝐴) < 𝑅))
3723, 36mtbid 313 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ¬ (𝐾𝐴) < 𝑅)
3828nnred 11227 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑅 ∈ ℝ)
3913erdszelem2 31481 . . . . . . . . . . . . . 14 ((♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝐴) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝐴𝑦)}) ∈ Fin ∧ (♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝐴) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝐴𝑦)}) ⊆ ℕ)
4039simpri 481 . . . . . . . . . . . . 13 (♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝐴) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝐴𝑦)}) ⊆ ℕ
41 nnssre 11216 . . . . . . . . . . . . 13 ℕ ⊆ ℝ
4240, 41sstri 3753 . . . . . . . . . . . 12 (♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝐴) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝐴𝑦)}) ⊆ ℝ
4342, 10sseldi 3742 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (𝐾𝐴) ∈ ℝ)
4438, 43lenltd 10375 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → (𝑅 ≤ (𝐾𝐴) ↔ ¬ (𝐾𝐴) < 𝑅))
4537, 44mpbird 247 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑅 ≤ (𝐾𝐴))
4645adantr 472 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((𝑠 ⊆ (1...𝐴) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠)) ∧ 𝐴𝑠) ∧ (♯‘𝑠) = (𝐾𝐴))) → 𝑅 ≤ (𝐾𝐴))
47 simprr 813 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ ((𝑠 ⊆ (1...𝐴) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠)) ∧ 𝐴𝑠) ∧ (♯‘𝑠) = (𝐾𝐴))) → (♯‘𝑠) = (𝐾𝐴))
4846, 47breqtrrd 4832 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ((𝑠 ⊆ (1...𝐴) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠)) ∧ 𝐴𝑠) ∧ (♯‘𝑠) = (𝐾𝐴))) → 𝑅 ≤ (♯‘𝑠))
49 simprl2 1269 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ ((𝑠 ⊆ (1...𝐴) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠)) ∧ 𝐴𝑠) ∧ (♯‘𝑠) = (𝐾𝐴))) → (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠)))
5022, 48, 49jca32 559 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ ((𝑠 ⊆ (1...𝐴) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠)) ∧ 𝐴𝑠) ∧ (♯‘𝑠) = (𝐾𝐴))) → (𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁) ∧ (𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠)))))
5150expr 644 . . . . 5 ((𝜑 ∧ (𝑠 ⊆ (1...𝐴) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠)) ∧ 𝐴𝑠)) → ((♯‘𝑠) = (𝐾𝐴) → (𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁) ∧ (𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠))))))
5214, 51sylan2b 493 . . . 4 ((𝜑𝑠 ∈ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝐴) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝐴𝑦)}) → ((♯‘𝑠) = (𝐾𝐴) → (𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁) ∧ (𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠))))))
5352expimpd 630 . . 3 (𝜑 → ((𝑠 ∈ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝐴) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝐴𝑦)} ∧ (♯‘𝑠) = (𝐾𝐴)) → (𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁) ∧ (𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠))))))
5453reximdv2 3152 . 2 (𝜑 → (∃𝑠 ∈ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝐴) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , 𝑂 (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝐴𝑦)} (♯‘𝑠) = (𝐾𝐴) → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠)))))
5512, 54mpd 15 1 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , 𝑂 (𝑠, (𝐹𝑠))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wb 196  wa 383  w3a 1072   = wceq 1632  wcel 2139  wrex 3051  {crab 3054  Vcvv 3340  cun 3713  wss 3715  𝒫 cpw 4302  {csn 4321   class class class wbr 4804  cmpt 4881   Or wor 5186  cres 5268  cima 5269  Fun wfun 6043  wf 6045  1-1wf1 6046  cfv 6049   Isom wiso 6050  (class class class)co 6813  Fincfn 8121  supcsup 8511  cr 10127  1c1 10129  +∞cpnf 10263   < clt 10266  cle 10267  cmin 10458  cn 11212  0cn0 11484  cz 11569  cuz 11879  ...cfz 12519  chash 13311
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1871  ax-4 1886  ax-5 1988  ax-6 2054  ax-7 2090  ax-8 2141  ax-9 2148  ax-10 2168  ax-11 2183  ax-12 2196  ax-13 2391  ax-ext 2740  ax-sep 4933  ax-nul 4941  ax-pow 4992  ax-pr 5055  ax-un 7114  ax-cnex 10184  ax-resscn 10185  ax-1cn 10186  ax-icn 10187  ax-addcl 10188  ax-addrcl 10189  ax-mulcl 10190  ax-mulrcl 10191  ax-mulcom 10192  ax-addass 10193  ax-mulass 10194  ax-distr 10195  ax-i2m1 10196  ax-1ne0 10197  ax-1rid 10198  ax-rnegex 10199  ax-rrecex 10200  ax-cnre 10201  ax-pre-lttri 10202  ax-pre-lttrn 10203  ax-pre-ltadd 10204  ax-pre-mulgt0 10205
This theorem depends on definitions:  df-bi 197  df-or 384  df-an 385  df-3or 1073  df-3an 1074  df-tru 1635  df-ex 1854  df-nf 1859  df-sb 2047  df-eu 2611  df-mo 2612  df-clab 2747  df-cleq 2753  df-clel 2756  df-nfc 2891  df-ne 2933  df-nel 3036  df-ral 3055  df-rex 3056  df-reu 3057  df-rmo 3058  df-rab 3059  df-v 3342  df-sbc 3577  df-csb 3675  df-dif 3718  df-un 3720  df-in 3722  df-ss 3729  df-pss 3731  df-nul 4059  df-if 4231  df-pw 4304  df-sn 4322  df-pr 4324  df-tp 4326  df-op 4328  df-uni 4589  df-int 4628  df-iun 4674  df-br 4805  df-opab 4865  df-mpt 4882  df-tr 4905  df-id 5174  df-eprel 5179  df-po 5187  df-so 5188  df-fr 5225  df-we 5227  df-xp 5272  df-rel 5273  df-cnv 5274  df-co 5275  df-dm 5276  df-rn 5277  df-res 5278  df-ima 5279  df-pred 5841  df-ord 5887  df-on 5888  df-lim 5889  df-suc 5890  df-iota 6012  df-fun 6051  df-fn 6052  df-f 6053  df-f1 6054  df-fo 6055  df-f1o 6056  df-fv 6057  df-isom 6058  df-riota 6774  df-ov 6816  df-oprab 6817  df-mpt2 6818  df-om 7231  df-1st 7333  df-2nd 7334  df-wrecs 7576  df-recs 7637  df-rdg 7675  df-1o 7729  df-2o 7730  df-oadd 7733  df-er 7911  df-map 8025  df-en 8122  df-dom 8123  df-sdom 8124  df-fin 8125  df-sup 8513  df-card 8955  df-pnf 10268  df-mnf 10269  df-xr 10270  df-ltxr 10271  df-le 10272  df-sub 10460  df-neg 10461  df-nn 11213  df-n0 11485  df-xnn0 11556  df-z 11570  df-uz 11880  df-fz 12520  df-hash 13312
This theorem is referenced by:  erdszelem11  31490
  Copyright terms: Public domain W3C validator