Theorem 2lgslem1b 16425

Description: Lemma 2 for 2lgslem1 16427. (Contributed by AV, 18-Jun-2021.)

Hypotheses

Ref	Expression
2lgslem1b.i	|- I = ( A ... B )
2lgslem1b.f	|- F = ( j e. I |-> ( j x. 2 ) )

Assertion

Ref	Expression
2lgslem1b	|- F : I -1-1-onto-> { x e. ZZ | E. i e. I x = ( i x. 2 ) }

Distinct variable group:   i, I, j, x

Allowed substitution hints:   A( x, i, j)   B( x, i, j)   F( x, i, j)

Proof of Theorem 2lgslem1b

Dummy variables y z are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		2lgslem1b.f	. . . 4 |- F = ( j e. I |-> ( j x. 2 ) )
2		eqeq1 2245	. . . . . 6 |- ( x = ( j x. 2 ) -> ( x = ( i x. 2 ) <-> ( j x. 2 ) = ( i x. 2 ) ) )
3	2	rexbidv 2551	. . . . 5 |- ( x = ( j x. 2 ) -> ( E. i e. I x = ( i x. 2 ) <-> E. i e. I ( j x. 2 ) = ( i x. 2 ) ) )
4		elfzelz 10446	. . . . . . 7 |- ( j e. ( A ... B ) -> j e. ZZ )
5		2lgslem1b.i	. . . . . . 7 |- I = ( A ... B )
6	4, 5	eleq2s 2333	. . . . . 6 |- ( j e. I -> j e. ZZ )
7		2z 9684	. . . . . . 7 |- 2 e. ZZ
8	7	a1i 9	. . . . . 6 |- ( j e. I -> 2 e. ZZ )
9	6, 8	zmulcld 9786	. . . . 5 |- ( j e. I -> ( j x. 2 ) e. ZZ )
10		id 19	. . . . . 6 |- ( j e. I -> j e. I )
11		oveq1 6095	. . . . . . . 8 |- ( i = j -> ( i x. 2 ) = ( j x. 2 ) )
12	11	eqeq2d 2250	. . . . . . 7 |- ( i = j -> ( ( j x. 2 ) = ( i x. 2 ) <-> ( j x. 2 ) = ( j x. 2 ) ) )
13	12	adantl 277	. . . . . 6 |- ( ( j e. I /\ i = j ) -> ( ( j x. 2 ) = ( i x. 2 ) <-> ( j x. 2 ) = ( j x. 2 ) ) )
14		eqidd 2239	. . . . . 6 |- ( j e. I -> ( j x. 2 ) = ( j x. 2 ) )
15	10, 13, 14	rspcedvd 2935	. . . . 5 |- ( j e. I -> E. i e. I ( j x. 2 ) = ( i x. 2 ) )
16	3, 9, 15	elrabd 2984	. . . 4 |- ( j e. I -> ( j x. 2 ) e. { x e. ZZ | E. i e. I x = ( i x. 2 ) } )
17	1, 16	fmpti 5863	. . 3 |- F : I --> { x e. ZZ | E. i e. I x = ( i x. 2 ) }
18		oveq1 6095	. . . . . . 7 |- ( j = y -> ( j x. 2 ) = ( y x. 2 ) )
19		simpl 109	. . . . . . 7 |- ( ( y e. I /\ z e. I ) -> y e. I )
20		elfzelz 10446	. . . . . . . . . 10 |- ( y e. ( A ... B ) -> y e. ZZ )
21	20, 5	eleq2s 2333	. . . . . . . . 9 |- ( y e. I -> y e. ZZ )
22		id 19	. . . . . . . . . 10 |- ( y e. ZZ -> y e. ZZ )
23	7	a1i 9	. . . . . . . . . 10 |- ( y e. ZZ -> 2 e. ZZ )
24	22, 23	zmulcld 9786	. . . . . . . . 9 |- ( y e. ZZ -> ( y x. 2 ) e. ZZ )
25	21, 24	syl 14	. . . . . . . 8 |- ( y e. I -> ( y x. 2 ) e. ZZ )
26	25	adantr 276	. . . . . . 7 |- ( ( y e. I /\ z e. I ) -> ( y x. 2 ) e. ZZ )
27	1, 18, 19, 26	fvmptd3 5802	. . . . . 6 |- ( ( y e. I /\ z e. I ) -> ( F ` y ) = ( y x. 2 ) )
28		oveq1 6095	. . . . . . 7 |- ( j = z -> ( j x. 2 ) = ( z x. 2 ) )
29		simpr 110	. . . . . . 7 |- ( ( y e. I /\ z e. I ) -> z e. I )
30		elfzelz 10446	. . . . . . . . . 10 |- ( z e. ( A ... B ) -> z e. ZZ )
31	30, 5	eleq2s 2333	. . . . . . . . 9 |- ( z e. I -> z e. ZZ )
32	7	a1i 9	. . . . . . . . 9 |- ( z e. I -> 2 e. ZZ )
33	31, 32	zmulcld 9786	. . . . . . . 8 |- ( z e. I -> ( z x. 2 ) e. ZZ )
34	33	adantl 277	. . . . . . 7 |- ( ( y e. I /\ z e. I ) -> ( z x. 2 ) e. ZZ )
35	1, 28, 29, 34	fvmptd3 5802	. . . . . 6 |- ( ( y e. I /\ z e. I ) -> ( F ` z ) = ( z x. 2 ) )
36	27, 35	eqeq12d 2253	. . . . 5 |- ( ( y e. I /\ z e. I ) -> ( ( F ` y ) = ( F ` z ) <-> ( y x. 2 ) = ( z x. 2 ) ) )
37	21	zcnd 9781	. . . . . . . 8 |- ( y e. I -> y e. CC )
38	37	adantr 276	. . . . . . 7 |- ( ( y e. I /\ z e. I ) -> y e. CC )
39	31	zcnd 9781	. . . . . . . 8 |- ( z e. I -> z e. CC )
40	39	adantl 277	. . . . . . 7 |- ( ( y e. I /\ z e. I ) -> z e. CC )
41		2cnd 9387	. . . . . . 7 |- ( ( y e. I /\ z e. I ) -> 2 e. CC )
42		2ap0 9407	. . . . . . . 8 |- 2 # 0
43	42	a1i 9	. . . . . . 7 |- ( ( y e. I /\ z e. I ) -> 2 # 0 )
44	38, 40, 41, 43	mulcanap2d 8999	. . . . . 6 |- ( ( y e. I /\ z e. I ) -> ( ( y x. 2 ) = ( z x. 2 ) <-> y = z ) )
45	44	biimpd 144	. . . . 5 |- ( ( y e. I /\ z e. I ) -> ( ( y x. 2 ) = ( z x. 2 ) -> y = z ) )
46	36, 45	sylbid 150	. . . 4 |- ( ( y e. I /\ z e. I ) -> ( ( F ` y ) = ( F ` z ) -> y = z ) )
47	46	rgen2 2636	. . 3 |- A. y e. I A. z e. I ( ( F ` y ) = ( F ` z ) -> y = z )
48		dff13 5977	. . 3 |- ( F : I -1-1-> { x e. ZZ | E. i e. I x = ( i x. 2 ) } <-> ( F : I --> { x e. ZZ | E. i e. I x = ( i x. 2 ) } /\ A. y e. I A. z e. I ( ( F ` y ) = ( F ` z ) -> y = z ) ) )
49	17, 47, 48	mpbir2an 955	. 2 |- F : I -1-1-> { x e. ZZ | E. i e. I x = ( i x. 2 ) }
50		oveq1 6095	. . . . . . 7 |- ( j = i -> ( j x. 2 ) = ( i x. 2 ) )
51	50	eqeq2d 2250	. . . . . 6 |- ( j = i -> ( x = ( j x. 2 ) <-> x = ( i x. 2 ) ) )
52	51	cbvrexvw 2791	. . . . 5 |- ( E. j e. I x = ( j x. 2 ) <-> E. i e. I x = ( i x. 2 ) )
53		elfzelz 10446	. . . . . . . . . 10 |- ( i e. ( A ... B ) -> i e. ZZ )
54	7	a1i 9	. . . . . . . . . 10 |- ( i e. ( A ... B ) -> 2 e. ZZ )
55	53, 54	zmulcld 9786	. . . . . . . . 9 |- ( i e. ( A ... B ) -> ( i x. 2 ) e. ZZ )
56	55, 5	eleq2s 2333	. . . . . . . 8 |- ( i e. I -> ( i x. 2 ) e. ZZ )
57		eleq1 2301	. . . . . . . 8 |- ( x = ( i x. 2 ) -> ( x e. ZZ <-> ( i x. 2 ) e. ZZ ) )
58	56, 57	syl5ibrcom 157	. . . . . . 7 |- ( i e. I -> ( x = ( i x. 2 ) -> x e. ZZ ) )
59	58	rexlimiv 2662	. . . . . 6 |- ( E. i e. I x = ( i x. 2 ) -> x e. ZZ )
60	59	pm4.71ri 396	. . . . 5 |- ( E. i e. I x = ( i x. 2 ) <-> ( x e. ZZ /\ E. i e. I x = ( i x. 2 ) ) )
61	52, 60	bitri 184	. . . 4 |- ( E. j e. I x = ( j x. 2 ) <-> ( x e. ZZ /\ E. i e. I x = ( i x. 2 ) ) )
62	61	abbii 2354	. . 3 |- { x | E. j e. I x = ( j x. 2 ) } = { x | ( x e. ZZ /\ E. i e. I x = ( i x. 2 ) ) }
63	1	rnmpt 5032	. . 3 |- ran F = { x | E. j e. I x = ( j x. 2 ) }
64		df-rab 2537	. . 3 |- { x e. ZZ | E. i e. I x = ( i x. 2 ) } = { x | ( x e. ZZ /\ E. i e. I x = ( i x. 2 ) ) }
65	62, 63, 64	3eqtr4i 2269	. 2 |- ran F = { x e. ZZ | E. i e. I x = ( i x. 2 ) }
66		dff1o5 5651	. 2 |- ( F : I -1-1-onto-> { x e. ZZ | E. i e. I x = ( i x. 2 ) } <-> ( F : I -1-1-> { x e. ZZ | E. i e. I x = ( i x. 2 ) } /\ ran F = { x e. ZZ | E. i e. I x = ( i x. 2 ) } ) )
67	49, 65, 66	mpbir2an 955	1 |- F : I -1-1-onto-> { x e. ZZ | E. i e. I x = ( i x. 2 ) }

This proof depends on syntax axioms:   -> wi 4   /\ wa 104   <-> wb 105   = wceq 1402   e. wcel 2209   {cab 2224   A.wral 2528   E.wrex 2529   {crab 2532   class class class wbr 4131   |-> cmpt 4193   ran crn 4777   -->wf 5376   -1-1->wf1 5377   -1-1-onto->wf1o 5379   ` cfv 5380  (class class class)co 6088   CCcc 8184   0cc0 8186   x. cmul 8191   # cap 8918   2c2 9365   ZZcz 9656   ...cfz 10429

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 623  ax-in2 624  ax-io 721  ax-5 1500  ax-7 1501  ax-gen 1502  ax-ie1 1546  ax-ie2 1547  ax-8 1557  ax-10 1558  ax-11 1559  ax-i12 1560  ax-bndl 1562  ax-4 1563  ax-17 1579  ax-i9 1583  ax-ial 1587  ax-i5r 1588  ax-14 2212  ax-ext 2220  ax-sep 4251  ax-pow 4313  ax-pr 4348  ax-un 4580  ax-setind 4686  ax-cnex 8277  ax-resscn 8278  ax-1cn 8279  ax-1re 8280  ax-icn 8281  ax-addcl 8282  ax-addrcl 8283  ax-mulcl 8284  ax-mulrcl 8285  ax-addcom 8286  ax-mulcom 8287  ax-addass 8288  ax-mulass 8289  ax-distr 8290  ax-i2m1 8291  ax-0lt1 8292  ax-1rid 8293  ax-0id 8294  ax-rnegex 8295  ax-precex 8296  ax-cnre 8297  ax-pre-ltirr 8298  ax-pre-ltwlin 8299  ax-pre-lttrn 8300  ax-pre-apti 8301  ax-pre-ltadd 8302  ax-pre-mulgt0 8303  ax-pre-mulext 8304

This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 1010  df-3an 1011  df-tru 1405  df-fal 1408  df-nf 1514  df-sb 1816  df-eu 2089  df-mo 2090  df-clab 2225  df-cleq 2231  df-clel 2234  df-nfc 2381  df-ne 2421  df-nel 2516  df-ral 2533  df-rex 2534  df-reu 2535  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-csb 3148  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-br 4132  df-opab 4194  df-mpt 4195  df-id 4440  df-po 4443  df-iso 4444  df-xp 4782  df-rel 4783  df-cnv 4784  df-co 4785  df-dm 4786  df-rn 4787  df-res 4788  df-ima 4789  df-iota 5340  df-fun 5382  df-fn 5383  df-f 5384  df-f1 5385  df-fo 5386  df-f1o 5387  df-fv 5388  df-riota 6041  df-ov 6091  df-oprab 6092  df-mpo 6093  df-pnf 8369  df-mnf 8370  df-xr 8371  df-ltxr 8372  df-le 8373  df-sub 8507  df-neg 8508  df-reap 8912  df-ap 8919  df-inn 9315  df-2 9373  df-n0 9576  df-z 9657  df-uz 9939  df-fz 10430

This theorem is used by:  2lgslem1  16427