Theorem dfuzi 9634

Description: An expression for the upper integers that start at 𝑁 that is analogous to dfnn2 9187 for positive integers. (Contributed by NM, 6-Jul-2005.) (Proof shortened by Mario Carneiro, 3-May-2014.)

Hypothesis

Ref	Expression
dfuz.1	⊢ 𝑁 ∈ ℤ

Assertion

Ref	Expression
dfuzi	⊢ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} = ∩ {𝑥 ∣ (𝑁 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)}

Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝑧,𝑁

Proof of Theorem dfuzi

Step	Hyp	Ref	Expression
1		ssintab 3950	. . 3 ⊢ ({𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} ⊆ ∩ {𝑥 ∣ (𝑁 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} ↔ ∀𝑥((𝑁 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥) → {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} ⊆ 𝑥))
2		dfuz.1	. . . 4 ⊢ 𝑁 ∈ ℤ
3	2	peano5uzi 9633	. . 3 ⊢ ((𝑁 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥) → {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} ⊆ 𝑥)
4	1, 3	mpgbir 1502	. 2 ⊢ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} ⊆ ∩ {𝑥 ∣ (𝑁 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)}
5	2	zrei 9529	. . . . . 6 ⊢ 𝑁 ∈ ℝ
6	5	leidi 8707	. . . . 5 ⊢ 𝑁 ≤ 𝑁
7		breq2 4097	. . . . . 6 ⊢ (𝑧 = 𝑁 → (𝑁 ≤ 𝑧 ↔ 𝑁 ≤ 𝑁))
8	7	elrab 2963	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} ↔ (𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ≤ 𝑁))
9	2, 6, 8	mpbir2an 951	. . . 4 ⊢ 𝑁 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧}
10		peano2uz2 9631	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧}) → (𝑦 + 1) ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧})
11	2, 10	mpan 424	. . . . 5 ⊢ (𝑦 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} → (𝑦 + 1) ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧})
12	11	rgen 2586	. . . 4 ⊢ ∀𝑦 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} (𝑦 + 1) ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧}
13		zex 9532	. . . . . 6 ⊢ ℤ ∈ V
14	13	rabex 4239	. . . . 5 ⊢ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} ∈ V
15		eleq2 2295	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} → (𝑁 ∈ 𝑥 ↔ 𝑁 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧}))
16		eleq2 2295	. . . . . . 7 ⊢ (𝑥 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} → ((𝑦 + 1) ∈ 𝑥 ↔ (𝑦 + 1) ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧}))
17	16	raleqbi1dv 2743	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} → (∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥 ↔ ∀𝑦 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} (𝑦 + 1) ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧}))
18	15, 17	anbi12d 473	. . . . 5 ⊢ (𝑥 = {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} → ((𝑁 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥) ↔ (𝑁 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} ∧ ∀𝑦 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} (𝑦 + 1) ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧})))
19	14, 18	elab 2951	. . . 4 ⊢ ({𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} ∈ {𝑥 ∣ (𝑁 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} ↔ (𝑁 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} ∧ ∀𝑦 ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} (𝑦 + 1) ∈ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧}))
20	9, 12, 19	mpbir2an 951	. . 3 ⊢ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} ∈ {𝑥 ∣ (𝑁 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)}
21		intss1 3948	. . 3 ⊢ ({𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} ∈ {𝑥 ∣ (𝑁 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} → ∩ {𝑥 ∣ (𝑁 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} ⊆ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧})
22	20, 21	ax-mp 5	. 2 ⊢ ∩ {𝑥 ∣ (𝑁 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)} ⊆ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧}
23	4, 22	eqssi 3244	1 ⊢ {𝑧 ∈ ℤ ∣ 𝑁 ≤ 𝑧} = ∩ {𝑥 ∣ (𝑁 ∈ 𝑥 ∧ ∀𝑦 ∈ 𝑥 (𝑦 + 1) ∈ 𝑥)}

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   = wceq 1398   ∈ wcel 2202  {cab 2217  ∀wral 2511  {crab 2515   ⊆ wss 3201  ∩ cint 3933   class class class wbr 4093  (class class class)co 6028  1c1 8076   + caddc 8078   ≤ cle 8257  ℤcz 9523

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 619  ax-in2 620  ax-io 717  ax-5 1496  ax-7 1497  ax-gen 1498  ax-ie1 1542  ax-ie2 1543  ax-8 1553  ax-10 1554  ax-11 1555  ax-i12 1556  ax-bndl 1558  ax-4 1559  ax-17 1575  ax-i9 1579  ax-ial 1583  ax-i5r 1584  ax-13 2204  ax-14 2205  ax-ext 2213  ax-sep 4212  ax-pow 4270  ax-pr 4305  ax-un 4536  ax-setind 4641  ax-cnex 8166  ax-resscn 8167  ax-1cn 8168  ax-1re 8169  ax-icn 8170  ax-addcl 8171  ax-addrcl 8172  ax-mulcl 8173  ax-addcom 8175  ax-addass 8177  ax-distr 8179  ax-i2m1 8180  ax-0lt1 8181  ax-0id 8183  ax-rnegex 8184  ax-cnre 8186  ax-pre-ltirr 8187  ax-pre-ltwlin 8188  ax-pre-lttrn 8189  ax-pre-ltadd 8191

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-3or 1006  df-3an 1007  df-tru 1401  df-fal 1404  df-nf 1510  df-sb 1811  df-eu 2082  df-mo 2083  df-clab 2218  df-cleq 2224  df-clel 2227  df-nfc 2364  df-ne 2404  df-nel 2499  df-ral 2516  df-rex 2517  df-reu 2518  df-rab 2520  df-v 2805  df-sbc 3033  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-int 3934  df-br 4094  df-opab 4156  df-id 4396  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fv 5341  df-riota 5981  df-ov 6031  df-oprab 6032  df-mpo 6033  df-pnf 8258  df-mnf 8259  df-xr 8260  df-ltxr 8261  df-le 8262  df-sub 8394  df-neg 8395  df-inn 9186  df-n0 9445  df-z 9524

This theorem is referenced by: (None)