Proof of Theorem axcaucvglemval
Step | Hyp | Ref
| Expression |
1 | | axcaucvg.g |
. . . . 5
⊢ 𝐺 = (𝑗 ∈ N ↦
(℩𝑧 ∈
R (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝑗, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝑗, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉)) |
2 | 1 | a1i 9 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ N) → 𝐺 = (𝑗 ∈ N ↦
(℩𝑧 ∈
R (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝑗, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝑗, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉))) |
3 | | opeq1 3765 |
. . . . . . . . . . . . . . . 16
⊢ (𝑗 = 𝐽 → 〈𝑗, 1o〉 = 〈𝐽,
1o〉) |
4 | 3 | eceq1d 6549 |
. . . . . . . . . . . . . . 15
⊢ (𝑗 = 𝐽 → [〈𝑗, 1o〉]
~Q = [〈𝐽, 1o〉]
~Q ) |
5 | 4 | breq2d 4001 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑗 = 𝐽 → (𝑙 <Q [〈𝑗, 1o〉]
~Q ↔ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q )) |
6 | 5 | abbidv 2288 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑗 = 𝐽 → {𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝑗, 1o〉]
~Q } = {𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }) |
7 | 4 | breq1d 3999 |
. . . . . . . . . . . . . 14
⊢ (𝑗 = 𝐽 → ([〈𝑗, 1o〉]
~Q <Q 𝑢 ↔ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢)) |
8 | 7 | abbidv 2288 |
. . . . . . . . . . . . 13
⊢ (𝑗 = 𝐽 → {𝑢 ∣ [〈𝑗, 1o〉]
~Q <Q 𝑢} = {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}) |
9 | 6, 8 | opeq12d 3773 |
. . . . . . . . . . . 12
⊢ (𝑗 = 𝐽 → 〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝑗, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝑗, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 = 〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉) |
10 | 9 | oveq1d 5868 |
. . . . . . . . . . 11
⊢ (𝑗 = 𝐽 → (〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝑗, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝑗, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P) = (〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P)) |
11 | 10 | opeq1d 3771 |
. . . . . . . . . 10
⊢ (𝑗 = 𝐽 → 〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝑗, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝑗, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉 =
〈(〈{𝑙 ∣
𝑙
<Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P),
1P〉) |
12 | 11 | eceq1d 6549 |
. . . . . . . . 9
⊢ (𝑗 = 𝐽 → [〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝑗, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝑗, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R = [〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R ) |
13 | 12 | opeq1d 3771 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝑗 = 𝐽 → 〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝑗, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝑗, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉 =
〈[〈(〈{𝑙
∣ 𝑙
<Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R ,
0R〉) |
14 | 13 | fveq2d 5500 |
. . . . . . 7
⊢ (𝑗 = 𝐽 → (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝑗, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝑗, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R ,
0R〉)) |
15 | 14 | eqeq1d 2179 |
. . . . . 6
⊢ (𝑗 = 𝐽 → ((𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝑗, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝑗, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉 ↔ (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉)) |
16 | 15 | riotabidv 5811 |
. . . . 5
⊢ (𝑗 = 𝐽 → (℩𝑧 ∈ R (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝑗, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝑗, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉) = (℩𝑧 ∈ R (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉)) |
17 | 16 | adantl 275 |
. . . 4
⊢ (((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ N) ∧ 𝑗 = 𝐽) → (℩𝑧 ∈ R (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝑗, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝑗, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉) = (℩𝑧 ∈ R (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉)) |
18 | | simpr 109 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ N) → 𝐽 ∈
N) |
19 | | axcaucvg.n |
. . . . 5
⊢ 𝑁 = ∩
{𝑥 ∣ (1 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} |
20 | | axcaucvg.f |
. . . . 5
⊢ (𝜑 → 𝐹:𝑁⟶ℝ) |
21 | 19, 20 | axcaucvglemcl 7857 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ N) →
(℩𝑧 ∈
R (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉) ∈ R) |
22 | 2, 17, 18, 21 | fvmptd 5577 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ N) → (𝐺‘𝐽) = (℩𝑧 ∈ R (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉)) |
23 | 22 | eqcomd 2176 |
. 2
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ N) →
(℩𝑧 ∈
R (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉) = (𝐺‘𝐽)) |
24 | 22, 21 | eqeltrd 2247 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ N) → (𝐺‘𝐽) ∈ R) |
25 | 20 | adantr 274 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ N) → 𝐹:𝑁⟶ℝ) |
26 | | pitonn 7810 |
. . . . . . . 8
⊢ (𝐽 ∈ N →
〈[〈(〈{𝑙
∣ 𝑙
<Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉 ∈ ∩ {𝑥
∣ (1 ∈ 𝑥 ∧
∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)}) |
27 | 26, 19 | eleqtrrdi 2264 |
. . . . . . 7
⊢ (𝐽 ∈ N →
〈[〈(〈{𝑙
∣ 𝑙
<Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉 ∈ 𝑁) |
28 | 27 | adantl 275 |
. . . . . 6
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ N) →
〈[〈(〈{𝑙
∣ 𝑙
<Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉 ∈ 𝑁) |
29 | 25, 28 | ffvelrnd 5632 |
. . . . 5
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ N) → (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) ∈
ℝ) |
30 | | elrealeu 7791 |
. . . . 5
⊢ ((𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) ∈ ℝ
↔ ∃!𝑧 ∈
R 〈𝑧,
0R〉 = (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R ,
0R〉)) |
31 | 29, 30 | sylib 121 |
. . . 4
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ N) →
∃!𝑧 ∈
R 〈𝑧,
0R〉 = (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R ,
0R〉)) |
32 | | eqcom 2172 |
. . . . 5
⊢
(〈𝑧,
0R〉 = (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) ↔ (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉) |
33 | 32 | reubii 2655 |
. . . 4
⊢
(∃!𝑧 ∈
R 〈𝑧,
0R〉 = (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) ↔
∃!𝑧 ∈
R (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉) |
34 | 31, 33 | sylib 121 |
. . 3
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ N) →
∃!𝑧 ∈
R (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉) |
35 | | opeq1 3765 |
. . . . 5
⊢ (𝑧 = (𝐺‘𝐽) → 〈𝑧, 0R〉 =
〈(𝐺‘𝐽),
0R〉) |
36 | 35 | eqeq2d 2182 |
. . . 4
⊢ (𝑧 = (𝐺‘𝐽) → ((𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉 ↔ (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈(𝐺‘𝐽),
0R〉)) |
37 | 36 | riota2 5831 |
. . 3
⊢ (((𝐺‘𝐽) ∈ R ∧ ∃!𝑧 ∈ R (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉) → ((𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈(𝐺‘𝐽), 0R〉 ↔
(℩𝑧 ∈
R (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉) = (𝐺‘𝐽))) |
38 | 24, 34, 37 | syl2anc 409 |
. 2
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ N) → ((𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈(𝐺‘𝐽), 0R〉 ↔
(℩𝑧 ∈
R (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈𝑧,
0R〉) = (𝐺‘𝐽))) |
39 | 23, 38 | mpbird 166 |
1
⊢ ((𝜑 ∧ 𝐽 ∈ N) → (𝐹‘〈[〈(〈{𝑙 ∣ 𝑙 <Q [〈𝐽, 1o〉]
~Q }, {𝑢 ∣ [〈𝐽, 1o〉]
~Q <Q 𝑢}〉 +P
1P), 1P〉]
~R , 0R〉) = 〈(𝐺‘𝐽),
0R〉) |