ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  iseqf1olemqk GIF version

Theorem iseqf1olemqk 10832
Description: Lemma for seq3f1o 10842. 𝑄 is constant for one more position than 𝐽 is. (Contributed by Jim Kingdon, 21-Aug-2022.)
Hypotheses
Ref Expression
iseqf1olemqf.k (𝜑𝐾 ∈ (𝑀...𝑁))
iseqf1olemqf.j (𝜑𝐽:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁))
iseqf1olemqf.q 𝑄 = (𝑢 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ if(𝑢 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)), if(𝑢 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑢 − 1))), (𝐽𝑢)))
iseqf1olemqk.const (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)(𝐽𝑥) = 𝑥)
Assertion
Ref Expression
iseqf1olemqk (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝑀...𝐾)(𝑄𝑥) = 𝑥)
Distinct variable groups:   𝑢,𝐽,𝑥   𝑢,𝐾,𝑥   𝑢,𝑀,𝑥   𝑢,𝑁   𝑥,𝑄   𝜑,𝑥
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑢)   𝑄(𝑢)   𝑁(𝑥)

Proof of Theorem iseqf1olemqk
StepHypRef Expression
1 elfzole1 10453 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾) → 𝑀𝑥)
21adantl 277 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑀𝑥)
3 iseqf1olemqf.k . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐾 ∈ (𝑀...𝑁))
4 elfzle2 10325 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝐾𝑁)
53, 4syl 14 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐾𝑁)
6 elfzolt2 10454 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾) → 𝑥 < 𝐾)
75, 6anim12ci 339 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝑥 < 𝐾𝐾𝑁))
8 elfzoelz 10444 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾) → 𝑥 ∈ ℤ)
98adantl 277 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑥 ∈ ℤ)
109zred 9663 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑥 ∈ ℝ)
11 elfzoel2 10443 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾) → 𝐾 ∈ ℤ)
1211adantl 277 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝐾 ∈ ℤ)
1312zred 9663 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝐾 ∈ ℝ)
14 elfzel2 10320 . . . . . . . . . . . 12 (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ)
153, 14syl 14 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑁 ∈ ℤ)
1615adantr 276 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑁 ∈ ℤ)
1716zred 9663 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑁 ∈ ℝ)
18 ltleletr 8320 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((𝑥 < 𝐾𝐾𝑁) → 𝑥𝑁))
1910, 13, 17, 18syl3anc 1274 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → ((𝑥 < 𝐾𝐾𝑁) → 𝑥𝑁))
207, 19mpd 13 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑥𝑁)
21 elfzel1 10321 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑀 ∈ ℤ)
223, 21syl 14 . . . . . . . . 9 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
2322adantr 276 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑀 ∈ ℤ)
24 elfz 10311 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑥 ∈ (𝑀...𝑁) ↔ (𝑀𝑥𝑥𝑁)))
259, 23, 16, 24syl3anc 1274 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝑥 ∈ (𝑀...𝑁) ↔ (𝑀𝑥𝑥𝑁)))
262, 20, 25mpbir2and 953 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁))
276adantl 277 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑥 < 𝐾)
28 zltnle 9586 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑥 < 𝐾 ↔ ¬ 𝐾𝑥))
299, 12, 28syl2anc 411 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝑥 < 𝐾 ↔ ¬ 𝐾𝑥))
3027, 29mpbid 147 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → ¬ 𝐾𝑥)
3130intnanrd 940 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → ¬ (𝐾𝑥𝑥 ≤ (𝐽𝐾)))
32 iseqf1olemqf.j . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑𝐽:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁))
33 f1ocnv 5605 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐽:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁) → 𝐽:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁))
34 f1of 5592 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐽:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁) → 𝐽:(𝑀...𝑁)⟶(𝑀...𝑁))
3532, 33, 343syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑𝐽:(𝑀...𝑁)⟶(𝑀...𝑁))
3635, 3ffvelcdmd 5791 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (𝐽𝐾) ∈ (𝑀...𝑁))
37 elfzelz 10322 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝐽𝐾) ∈ (𝑀...𝑁) → (𝐽𝐾) ∈ ℤ)
3836, 37syl 14 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (𝐽𝐾) ∈ ℤ)
3938adantr 276 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝐽𝐾) ∈ ℤ)
40 elfz 10311 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ (𝐽𝐾) ∈ ℤ) → (𝑥 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)) ↔ (𝐾𝑥𝑥 ≤ (𝐽𝐾))))
419, 12, 39, 40syl3anc 1274 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝑥 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)) ↔ (𝐾𝑥𝑥 ≤ (𝐽𝐾))))
4231, 41mtbird 680 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → ¬ 𝑥 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)))
4342iffalsed 3619 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → if(𝑥 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)), if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))), (𝐽𝑥)) = (𝐽𝑥))
44 iseqf1olemqk.const . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)(𝐽𝑥) = 𝑥)
4544r19.21bi 2621 . . . . . . . 8 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝐽𝑥) = 𝑥)
4643, 45eqtrd 2264 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → if(𝑥 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)), if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))), (𝐽𝑥)) = 𝑥)
47 simpr 110 . . . . . . 7 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾))
4846, 47eqeltrd 2308 . . . . . 6 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → if(𝑥 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)), if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))), (𝐽𝑥)) ∈ (𝑀..^𝐾))
49 eleq1w 2292 . . . . . . . 8 (𝑢 = 𝑥 → (𝑢 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)) ↔ 𝑥 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾))))
50 eqeq1 2238 . . . . . . . . 9 (𝑢 = 𝑥 → (𝑢 = 𝐾𝑥 = 𝐾))
51 oveq1 6035 . . . . . . . . . 10 (𝑢 = 𝑥 → (𝑢 − 1) = (𝑥 − 1))
5251fveq2d 5652 . . . . . . . . 9 (𝑢 = 𝑥 → (𝐽‘(𝑢 − 1)) = (𝐽‘(𝑥 − 1)))
5350, 52ifbieq2d 3634 . . . . . . . 8 (𝑢 = 𝑥 → if(𝑢 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑢 − 1))) = if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))))
54 fveq2 5648 . . . . . . . 8 (𝑢 = 𝑥 → (𝐽𝑢) = (𝐽𝑥))
5549, 53, 54ifbieq12d 3636 . . . . . . 7 (𝑢 = 𝑥 → if(𝑢 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)), if(𝑢 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑢 − 1))), (𝐽𝑢)) = if(𝑥 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)), if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))), (𝐽𝑥)))
56 iseqf1olemqf.q . . . . . . 7 𝑄 = (𝑢 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ if(𝑢 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)), if(𝑢 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑢 − 1))), (𝐽𝑢)))
5755, 56fvmptg 5731 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ if(𝑥 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)), if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))), (𝐽𝑥)) ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝑄𝑥) = if(𝑥 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)), if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))), (𝐽𝑥)))
5826, 48, 57syl2anc 411 . . . . 5 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝑄𝑥) = if(𝑥 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)), if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))), (𝐽𝑥)))
5958, 46eqtrd 2264 . . . 4 ((𝜑𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝑄𝑥) = 𝑥)
6059ralrimiva 2606 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)(𝑄𝑥) = 𝑥)
613, 32, 3, 56iseqf1olemqval 10825 . . . . 5 (𝜑 → (𝑄𝐾) = if(𝐾 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)), if(𝐾 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝐾 − 1))), (𝐽𝐾)))
62 elfzelz 10322 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝐾 ∈ ℤ)
633, 62syl 14 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐾 ∈ ℤ)
64 elfzuz2 10326 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
653, 64syl 14 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑁 ∈ (ℤ𝑀))
6665, 3, 32, 44iseqf1olemkle 10822 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐾 ≤ (𝐽𝐾))
67 eluz2 9822 . . . . . . . . 9 ((𝐽𝐾) ∈ (ℤ𝐾) ↔ (𝐾 ∈ ℤ ∧ (𝐽𝐾) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ≤ (𝐽𝐾)))
6863, 38, 66, 67syl3anbrc 1208 . . . . . . . 8 (𝜑 → (𝐽𝐾) ∈ (ℤ𝐾))
69 eluzfz1 10328 . . . . . . . 8 ((𝐽𝐾) ∈ (ℤ𝐾) → 𝐾 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)))
7068, 69syl 14 . . . . . . 7 (𝜑𝐾 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)))
7170iftrued 3616 . . . . . 6 (𝜑 → if(𝐾 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)), if(𝐾 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝐾 − 1))), (𝐽𝐾)) = if(𝐾 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝐾 − 1))))
72 eqid 2231 . . . . . . 7 𝐾 = 𝐾
7372iftruei 3615 . . . . . 6 if(𝐾 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝐾 − 1))) = 𝐾
7471, 73eqtrdi 2280 . . . . 5 (𝜑 → if(𝐾 ∈ (𝐾...(𝐽𝐾)), if(𝐾 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝐾 − 1))), (𝐽𝐾)) = 𝐾)
7561, 74eqtrd 2264 . . . 4 (𝜑 → (𝑄𝐾) = 𝐾)
76 fveq2 5648 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝐾 → (𝑄𝑥) = (𝑄𝐾))
77 id 19 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝐾𝑥 = 𝐾)
7876, 77eqeq12d 2246 . . . . . 6 (𝑥 = 𝐾 → ((𝑄𝑥) = 𝑥 ↔ (𝑄𝐾) = 𝐾))
7978ralsng 3713 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℤ → (∀𝑥 ∈ {𝐾} (𝑄𝑥) = 𝑥 ↔ (𝑄𝐾) = 𝐾))
803, 62, 793syl 17 . . . 4 (𝜑 → (∀𝑥 ∈ {𝐾} (𝑄𝑥) = 𝑥 ↔ (𝑄𝐾) = 𝐾))
8175, 80mpbird 167 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ {𝐾} (𝑄𝑥) = 𝑥)
82 ralun 3391 . . 3 ((∀𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)(𝑄𝑥) = 𝑥 ∧ ∀𝑥 ∈ {𝐾} (𝑄𝑥) = 𝑥) → ∀𝑥 ∈ ((𝑀..^𝐾) ∪ {𝐾})(𝑄𝑥) = 𝑥)
8360, 81, 82syl2anc 411 . 2 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ((𝑀..^𝐾) ∪ {𝐾})(𝑄𝑥) = 𝑥)
84 elfzuz 10318 . . . 4 (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝐾 ∈ (ℤ𝑀))
85 fzisfzounsn 10545 . . . 4 (𝐾 ∈ (ℤ𝑀) → (𝑀...𝐾) = ((𝑀..^𝐾) ∪ {𝐾}))
863, 84, 853syl 17 . . 3 (𝜑 → (𝑀...𝐾) = ((𝑀..^𝐾) ∪ {𝐾}))
8786raleqdv 2737 . 2 (𝜑 → (∀𝑥 ∈ (𝑀...𝐾)(𝑄𝑥) = 𝑥 ↔ ∀𝑥 ∈ ((𝑀..^𝐾) ∪ {𝐾})(𝑄𝑥) = 𝑥))
8883, 87mpbird 167 1 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝑀...𝐾)(𝑄𝑥) = 𝑥)
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 104  wb 105   = wceq 1398  wcel 2202  wral 2511  cun 3199  ifcif 3607  {csn 3673   class class class wbr 4093  cmpt 4155  ccnv 4730  wf 5329  1-1-ontowf1o 5332  cfv 5333  (class class class)co 6028  cr 8091  1c1 8093   < clt 8273  cle 8274  cmin 8409  cz 9540  cuz 9816  ...cfz 10305  ..^cfzo 10439
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 8183  ax-resscn 8184  ax-1cn 8185  ax-1re 8186  ax-icn 8187  ax-addcl 8188  ax-addrcl 8189  ax-mulcl 8190  ax-addcom 8192  ax-addass 8194  ax-distr 8196  ax-i2m1 8197  ax-0lt1 8198  ax-0id 8200  ax-rnegex 8201  ax-cnre 8203  ax-pre-ltirr 8204  ax-pre-ltwlin 8205  ax-pre-lttrn 8206  ax-pre-apti 8207  ax-pre-ltadd 8208
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 843  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-csb 3129  df-dif 3203  df-un 3205  df-in 3207  df-ss 3214  df-if 3608  df-pw 3658  df-sn 3679  df-pr 3680  df-op 3682  df-uni 3899  df-int 3934  df-iun 3977  df-br 4094  df-opab 4156  df-mpt 4157  df-id 4396  df-xp 4737  df-rel 4738  df-cnv 4739  df-co 4740  df-dm 4741  df-rn 4742  df-res 4743  df-ima 4744  df-iota 5293  df-fun 5335  df-fn 5336  df-f 5337  df-f1 5338  df-fo 5339  df-f1o 5340  df-fv 5341  df-riota 5981  df-ov 6031  df-oprab 6032  df-mpo 6033  df-1st 6312  df-2nd 6313  df-pnf 8275  df-mnf 8276  df-xr 8277  df-ltxr 8278  df-le 8279  df-sub 8411  df-neg 8412  df-inn 9203  df-n0 9462  df-z 9541  df-uz 9817  df-fz 10306  df-fzo 10440
This theorem is referenced by:  seq3f1olemstep  10839
  Copyright terms: Public domain W3C validator