Theorem frec2uzlt2d 9714

Description: The mapping 𝐺 (see frec2uz0d 9709) preserves order. (Contributed by Jim Kingdon, 16-May-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
frec2uz.1	⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℤ)
frec2uz.2	⊢ 𝐺 = frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 𝐶)
frec2uzzd.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ω)
frec2uzltd.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ω)

Assertion

Ref	Expression
frec2uzlt2d	⊢ (𝜑 → (𝐴 ∈ 𝐵 ↔ (𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵)))

Distinct variable group:   𝑥,𝐶

Allowed substitution hints:   𝜑(𝑥)   𝐴(𝑥)   𝐵(𝑥)   𝐺(𝑥)

Proof of Theorem frec2uzlt2d

Step	Hyp	Ref	Expression
1		frec2uz.1	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐶 ∈ ℤ)
2		frec2uz.2	. . 3 ⊢ 𝐺 = frec((𝑥 ∈ ℤ ↦ (𝑥 + 1)), 𝐶)
3		frec2uzzd.a	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ω)
4		frec2uzltd.b	. . 3 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ω)
5	1, 2, 3, 4	frec2uzltd 9713	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∈ 𝐵 → (𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵)))
6		nntri3or 6189	. . . 4 ⊢ ((𝐴 ∈ ω ∧ 𝐵 ∈ ω) → (𝐴 ∈ 𝐵 ∨ 𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐵 ∈ 𝐴))
7	3, 4, 6	syl2anc 403	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∈ 𝐵 ∨ 𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐵 ∈ 𝐴))
8		ax-1 5	. . . . 5 ⊢ (𝐴 ∈ 𝐵 → ((𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵) → 𝐴 ∈ 𝐵))
9	8	a1i 9	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∈ 𝐵 → ((𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵) → 𝐴 ∈ 𝐵)))
10		fveq2 5256	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝐴 = 𝐵 → (𝐺‘𝐴) = (𝐺‘𝐵))
11	10	adantl 271	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐴 = 𝐵) → (𝐺‘𝐴) = (𝐺‘𝐵))
12	11	breq2d 3826	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐴 = 𝐵) → ((𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐴) ↔ (𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵)))
13	12	biimpar 291	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 = 𝐵) ∧ (𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵)) → (𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐴))
14	1, 2, 3	frec2uzzd 9710	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝐴) ∈ ℤ)
15	14	adantr 270	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐴 = 𝐵) → (𝐺‘𝐴) ∈ ℤ)
16	15	adantr 270	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 = 𝐵) ∧ (𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵)) → (𝐺‘𝐴) ∈ ℤ)
17	16	zred 8778	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 = 𝐵) ∧ (𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵)) → (𝐺‘𝐴) ∈ ℝ)
18	17	ltnrd 7517	. . . . . . 7 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 = 𝐵) ∧ (𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵)) → ¬ (𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐴))
19	13, 18	pm2.21dd 583	. . . . . 6 ⊢ (((𝜑 ∧ 𝐴 = 𝐵) ∧ (𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵)) → 𝐴 ∈ 𝐵)
20	19	ex 113	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐴 = 𝐵) → ((𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵) → 𝐴 ∈ 𝐵))
21	20	ex 113	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐴 = 𝐵 → ((𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵) → 𝐴 ∈ 𝐵)))
22	1, 2, 4	frec2uzzd 9710	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → (𝐺‘𝐵) ∈ ℤ)
23	22	adantr 270	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → (𝐺‘𝐵) ∈ ℤ)
24	23	zred 8778	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → (𝐺‘𝐵) ∈ ℝ)
25	14	adantr 270	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → (𝐺‘𝐴) ∈ ℤ)
26	25	zred 8778	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → (𝐺‘𝐴) ∈ ℝ)
27	1, 2, 4, 3	frec2uzltd 9713	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ∈ 𝐴 → (𝐺‘𝐵) < (𝐺‘𝐴)))
28	27	imp 122	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → (𝐺‘𝐵) < (𝐺‘𝐴))
29	24, 26, 28	ltnsymd 7524	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → ¬ (𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵))
30	29	pm2.21d 582	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝐵 ∈ 𝐴) → ((𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵) → 𝐴 ∈ 𝐵))
31	30	ex 113	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (𝐵 ∈ 𝐴 → ((𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵) → 𝐴 ∈ 𝐵)))
32	9, 21, 31	3jaod 1238	. . 3 ⊢ (𝜑 → ((𝐴 ∈ 𝐵 ∨ 𝐴 = 𝐵 ∨ 𝐵 ∈ 𝐴) → ((𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵) → 𝐴 ∈ 𝐵)))
33	7, 32	mpd 13	. 2 ⊢ (𝜑 → ((𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵) → 𝐴 ∈ 𝐵))
34	5, 33	impbid 127	1 ⊢ (𝜑 → (𝐴 ∈ 𝐵 ↔ (𝐺‘𝐴) < (𝐺‘𝐵)))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 102   ↔ wb 103   ∨ w3o 921   = wceq 1287   ∈ wcel 1436   class class class wbr 3814   ↦ cmpt 3868  ωcom 4371  ‘cfv 4972  (class class class)co 5594  freccfrec 6090  1c1 7272   + caddc 7274   < clt 7443  ℤcz 8660

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 1379  ax-7 1380  ax-gen 1381  ax-ie1 1425  ax-ie2 1426  ax-8 1438  ax-10 1439  ax-11 1440  ax-i12 1441  ax-bndl 1442  ax-4 1443  ax-13 1447  ax-14 1448  ax-17 1462  ax-i9 1466  ax-ial 1470  ax-i5r 1471  ax-ext 2067  ax-coll 3922  ax-sep 3925  ax-nul 3933  ax-pow 3977  ax-pr 4003  ax-un 4227  ax-setind 4319  ax-iinf 4369  ax-cnex 7357  ax-resscn 7358  ax-1cn 7359  ax-1re 7360  ax-icn 7361  ax-addcl 7362  ax-addrcl 7363  ax-mulcl 7364  ax-addcom 7366  ax-addass 7368  ax-distr 7370  ax-i2m1 7371  ax-0lt1 7372  ax-0id 7374  ax-rnegex 7375  ax-cnre 7377  ax-pre-ltirr 7378  ax-pre-ltwlin 7379  ax-pre-lttrn 7380  ax-pre-ltadd 7382

This theorem depends on definitions:  df-bi 115  df-3or 923  df-3an 924  df-tru 1290  df-fal 1293  df-nf 1393  df-sb 1690  df-eu 1948  df-mo 1949  df-clab 2072  df-cleq 2078  df-clel 2081  df-nfc 2214  df-ne 2252  df-nel 2347  df-ral 2360  df-rex 2361  df-reu 2362  df-rab 2364  df-v 2616  df-sbc 2829  df-csb 2922  df-dif 2988  df-un 2990  df-in 2992  df-ss 2999  df-nul 3273  df-pw 3411  df-sn 3431  df-pr 3432  df-op 3434  df-uni 3631  df-int 3666  df-iun 3709  df-br 3815  df-opab 3869  df-mpt 3870  df-tr 3905  df-id 4087  df-iord 4160  df-on 4162  df-ilim 4163  df-suc 4165  df-iom 4372  df-xp 4410  df-rel 4411  df-cnv 4412  df-co 4413  df-dm 4414  df-rn 4415  df-res 4416  df-ima 4417  df-iota 4937  df-fun 4974  df-fn 4975  df-f 4976  df-f1 4977  df-fo 4978  df-f1o 4979  df-fv 4980  df-riota 5550  df-ov 5597  df-oprab 5598  df-mpt2 5599  df-recs 6005  df-frec 6091  df-pnf 7445  df-mnf 7446  df-xr 7447  df-ltxr 7448  df-le 7449  df-sub 7576  df-neg 7577  df-inn 8335  df-n0 8584  df-z 8661  df-uz 8929

This theorem is referenced by:  frec2uzisod  9717  frec2uzled  9739