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

Theorem iseqf1olemqk 10959
Description: Lemma for seq3f1o 10969. 𝑄 is constant for one more position than 𝐽 is. (Contributed by Jim Kingdon, 21-Aug-2022.)
Hypotheses
Ref Expression
iseqf1olemqf.k (𝜑 → 𝐾 ∈ (𝑀...𝑁))
iseqf1olemqf.j (𝜑 → 𝐽:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁))
iseqf1olemqf.q 𝑄 = (𝑢 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ if(𝑢 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)), if(𝑢 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑢 − 1))), (𝐽‘𝑢)))
iseqf1olemqk.const (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)(𝐽‘𝑥) = 𝑥)
Assertion
Ref Expression
iseqf1olemqk (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝑀...𝐾)(𝑄‘𝑥) = 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 10574 . . . . . . . 8 (𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾) → 𝑀 ≤ 𝑥)
21adantl 277 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑀 ≤ 𝑥)
3 iseqf1olemqf.k . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝐾 ∈ (𝑀...𝑁))
4 elfzle2 10443 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝐾 ≤ 𝑁)
53, 4syl 14 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐾 ≤ 𝑁)
6 elfzolt2 10575 . . . . . . . . 9 (𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾) → 𝑥 < 𝐾)
75, 6anim12ci 339 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝑥 < 𝐾 ∧ 𝐾 ≤ 𝑁))
8 elfzoelz 10565 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾) → 𝑥 ∈ ℤ)
98adantl 277 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑥 ∈ ℤ)
109zred 9773 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑥 ∈ ℝ)
11 elfzoel2 10564 . . . . . . . . . . 11 (𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾) → 𝐾 ∈ ℤ)
1211adantl 277 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝐾 ∈ ℤ)
1312zred 9773 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝐾 ∈ ℝ)
14 elfzel2 10437 . . . . . . . . . . . 12 (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑁 ∈ ℤ)
153, 14syl 14 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → 𝑁 ∈ ℤ)
1615adantr 276 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑁 ∈ ℤ)
1716zred 9773 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑁 ∈ ℝ)
18 ltleletr 8408 . . . . . . . . 9 ((𝑥 ∈ ℝ ∧ 𝐾 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → ((𝑥 < 𝐾 ∧ 𝐾 ≤ 𝑁) → 𝑥 ≤ 𝑁))
1910, 13, 17, 18syl3anc 1278 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → ((𝑥 < 𝐾 ∧ 𝐾 ≤ 𝑁) → 𝑥 ≤ 𝑁))
207, 19mpd 13 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑥 ≤ 𝑁)
21 elfzel1 10438 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑀 ∈ ℤ)
223, 21syl 14 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝑀 ∈ ℤ)
2322adantr 276 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑀 ∈ ℤ)
24 elfz 10428 . . . . . . . 8 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑥 ∈ (𝑀...𝑁) ↔ (𝑀 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝑁)))
259, 23, 16, 24syl3anc 1278 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝑥 ∈ (𝑀...𝑁) ↔ (𝑀 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ 𝑁)))
262, 20, 25mpbir2and 957 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑥 ∈ (𝑀...𝑁))
276adantl 277 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑥 < 𝐾)
28 zltnle 9695 . . . . . . . . . . . . 13 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ) → (𝑥 < 𝐾 ↔ ¬ 𝐾 ≤ 𝑥))
299, 12, 28syl2anc 415 . . . . . . . . . . . 12 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝑥 < 𝐾 ↔ ¬ 𝐾 ≤ 𝑥))
3027, 29mpbid 147 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → ¬ 𝐾 ≤ 𝑥)
3130intnanrd 944 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → ¬ (𝐾 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ (◡𝐽‘𝐾)))
32 iseqf1olemqf.j . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → 𝐽:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁))
33 f1ocnv 5652 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝐽:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁) → ◡𝐽:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁))
34 f1of 5639 . . . . . . . . . . . . . . 15 (◡𝐽:(𝑀...𝑁)–1-1-onto→(𝑀...𝑁) → ◡𝐽:(𝑀...𝑁)⟶(𝑀...𝑁))
3532, 33, 343syl 17 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ◡𝐽:(𝑀...𝑁)⟶(𝑀...𝑁))
3635, 3ffvelcdmd 5844 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (◡𝐽‘𝐾) ∈ (𝑀...𝑁))
37 elfzelz 10439 . . . . . . . . . . . . 13 ((◡𝐽‘𝐾) ∈ (𝑀...𝑁) → (◡𝐽‘𝐾) ∈ ℤ)
3836, 37syl 14 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (◡𝐽‘𝐾) ∈ ℤ)
3938adantr 276 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (◡𝐽‘𝐾) ∈ ℤ)
40 elfz 10428 . . . . . . . . . . 11 ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝐾 ∈ ℤ ∧ (◡𝐽‘𝐾) ∈ ℤ) → (𝑥 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)) ↔ (𝐾 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ (◡𝐽‘𝐾))))
419, 12, 39, 40syl3anc 1278 . . . . . . . . . 10 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝑥 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)) ↔ (𝐾 ≤ 𝑥 ∧ 𝑥 ≤ (◡𝐽‘𝐾))))
4231, 41mtbird 684 . . . . . . . . 9 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → ¬ 𝑥 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)))
4342iffalsed 3650 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → if(𝑥 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)), if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))), (𝐽‘𝑥)) = (𝐽‘𝑥))
44 iseqf1olemqk.const . . . . . . . . 9 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)(𝐽‘𝑥) = 𝑥)
4544r19.21bi 2638 . . . . . . . 8 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝐽‘𝑥) = 𝑥)
4643, 45eqtrd 2271 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → if(𝑥 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)), if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))), (𝐽‘𝑥)) = 𝑥)
47 simpr 110 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾))
4846, 47eqeltrd 2315 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → if(𝑥 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)), if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))), (𝐽‘𝑥)) ∈ (𝑀..^𝐾))
49 eleq1w 2299 . . . . . . . 8 (𝑢 = 𝑥 → (𝑢 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)) ↔ 𝑥 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾))))
50 eqeq1 2245 . . . . . . . . 9 (𝑢 = 𝑥 → (𝑢 = 𝐾 ↔ 𝑥 = 𝐾))
51 oveq1 6092 . . . . . . . . . 10 (𝑢 = 𝑥 → (𝑢 − 1) = (𝑥 − 1))
5251fveq2d 5699 . . . . . . . . 9 (𝑢 = 𝑥 → (𝐽‘(𝑢 − 1)) = (𝐽‘(𝑥 − 1)))
5350, 52ifbieq2d 3665 . . . . . . . 8 (𝑢 = 𝑥 → if(𝑢 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑢 − 1))) = if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))))
54 fveq2 5695 . . . . . . . 8 (𝑢 = 𝑥 → (𝐽‘𝑢) = (𝐽‘𝑥))
5549, 53, 54ifbieq12d 3667 . . . . . . 7 (𝑢 = 𝑥 → if(𝑢 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)), if(𝑢 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑢 − 1))), (𝐽‘𝑢)) = if(𝑥 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)), if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))), (𝐽‘𝑥)))
56 iseqf1olemqf.q . . . . . . 7 𝑄 = (𝑢 ∈ (𝑀...𝑁) ↦ if(𝑢 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)), if(𝑢 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑢 − 1))), (𝐽‘𝑢)))
5755, 56fvmptg 5781 . . . . . 6 ((𝑥 ∈ (𝑀...𝑁) ∧ if(𝑥 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)), if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))), (𝐽‘𝑥)) ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝑄‘𝑥) = if(𝑥 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)), if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))), (𝐽‘𝑥)))
5826, 48, 57syl2anc 415 . . . . 5 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝑄‘𝑥) = if(𝑥 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)), if(𝑥 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝑥 − 1))), (𝐽‘𝑥)))
5958, 46eqtrd 2271 . . . 4 ((𝜑 ∧ 𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)) → (𝑄‘𝑥) = 𝑥)
6059ralrimiva 2623 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)(𝑄‘𝑥) = 𝑥)
613, 32, 3, 56iseqf1olemqval 10952 . . . . 5 (𝜑 → (𝑄‘𝐾) = if(𝐾 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)), if(𝐾 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝐾 − 1))), (𝐽‘𝐾)))
62 elfzelz 10439 . . . . . . . . . 10 (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝐾 ∈ ℤ)
633, 62syl 14 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐾 ∈ ℤ)
64 elfzuz2 10444 . . . . . . . . . . 11 (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
653, 64syl 14 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 𝑁 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
6665, 3, 32, 44iseqf1olemkle 10949 . . . . . . . . 9 (𝜑 → 𝐾 ≤ (◡𝐽‘𝐾))
67 eluz2 9937 . . . . . . . . 9 ((◡𝐽‘𝐾) ∈ (ℤ≥‘𝐾) ↔ (𝐾 ∈ ℤ ∧ (◡𝐽‘𝐾) ∈ ℤ ∧ 𝐾 ≤ (◡𝐽‘𝐾)))
6863, 38, 66, 67syl3anbrc 1212 . . . . . . . 8 (𝜑 → (◡𝐽‘𝐾) ∈ (ℤ≥‘𝐾))
69 eluzfz1 10446 . . . . . . . 8 ((◡𝐽‘𝐾) ∈ (ℤ≥‘𝐾) → 𝐾 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)))
7068, 69syl 14 . . . . . . 7 (𝜑 → 𝐾 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)))
7170iftrued 3647 . . . . . 6 (𝜑 → if(𝐾 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)), if(𝐾 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝐾 − 1))), (𝐽‘𝐾)) = if(𝐾 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝐾 − 1))))
72 eqid 2238 . . . . . . 7 𝐾 = 𝐾
7372iftruei 3646 . . . . . 6 if(𝐾 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝐾 − 1))) = 𝐾
7471, 73eqtrdi 2287 . . . . 5 (𝜑 → if(𝐾 ∈ (𝐾...(◡𝐽‘𝐾)), if(𝐾 = 𝐾, 𝐾, (𝐽‘(𝐾 − 1))), (𝐽‘𝐾)) = 𝐾)
7561, 74eqtrd 2271 . . . 4 (𝜑 → (𝑄‘𝐾) = 𝐾)
76 fveq2 5695 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝐾 → (𝑄‘𝑥) = (𝑄‘𝐾))
77 id 19 . . . . . . 7 (𝑥 = 𝐾 → 𝑥 = 𝐾)
7876, 77eqeq12d 2253 . . . . . 6 (𝑥 = 𝐾 → ((𝑄‘𝑥) = 𝑥 ↔ (𝑄‘𝐾) = 𝐾))
7978ralsng 3749 . . . . 5 (𝐾 ∈ ℤ → (∀𝑥 ∈ {𝐾} (𝑄‘𝑥) = 𝑥 ↔ (𝑄‘𝐾) = 𝐾))
803, 62, 793syl 17 . . . 4 (𝜑 → (∀𝑥 ∈ {𝐾} (𝑄‘𝑥) = 𝑥 ↔ (𝑄‘𝐾) = 𝐾))
8175, 80mpbird 167 . . 3 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ {𝐾} (𝑄‘𝑥) = 𝑥)
82 ralun 3411 . . 3 ((∀𝑥 ∈ (𝑀..^𝐾)(𝑄‘𝑥) = 𝑥 ∧ ∀𝑥 ∈ {𝐾} (𝑄‘𝑥) = 𝑥) → ∀𝑥 ∈ ((𝑀..^𝐾) ∪ {𝐾})(𝑄‘𝑥) = 𝑥)
8360, 81, 82syl2anc 415 . 2 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ ((𝑀..^𝐾) ∪ {𝐾})(𝑄‘𝑥) = 𝑥)
84 elfzuz 10435 . . . 4 (𝐾 ∈ (𝑀...𝑁) → 𝐾 ∈ (ℤ≥‘𝑀))
85 fzisfzounsn 10666 . . . 4 (𝐾 ∈ (ℤ≥‘𝑀) → (𝑀...𝐾) = ((𝑀..^𝐾) ∪ {𝐾}))
863, 84, 853syl 17 . . 3 (𝜑 → (𝑀...𝐾) = ((𝑀..^𝐾) ∪ {𝐾}))
8786raleqdv 2755 . 2 (𝜑 → (∀𝑥 ∈ (𝑀...𝐾)(𝑄‘𝑥) = 𝑥 ↔ ∀𝑥 ∈ ((𝑀..^𝐾) ∪ {𝐾})(𝑄‘𝑥) = 𝑥))
8883, 87mpbird 167 1 (𝜑 → ∀𝑥 ∈ (𝑀...𝐾)(𝑄‘𝑥) = 𝑥)
Colors of variables:    wff set class
This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   = wceq 1402   ∈ wcel 2209  ∀wral 2528   ∪ cun 3218  ifcif 3638  {csn 3709   class class class wbr 4130   ↦ cmpt 4192  ◡ccnv 4773  ⟶wf 5373  –1-1-onto→wf1o 5376  ‘cfv 5377  (class class class)co 6085  ℝcr 8179  1c1 8181   < clt 8361   ≤ cle 8362   − cmin 8499  ℤcz 9649  ℤ≥cuz 9931  ...cfz 10422  ..^cfzo 10560
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 4249  ax-pow 4311  ax-pr 4346  ax-un 4578  ax-setind 4684  ax-cnex 8271  ax-resscn 8272  ax-1cn 8273  ax-1re 8274  ax-icn 8275  ax-addcl 8276  ax-addrcl 8277  ax-mulcl 8278  ax-addcom 8280  ax-addass 8282  ax-distr 8284  ax-i2m1 8285  ax-0lt1 8286  ax-0id 8288  ax-rnegex 8289  ax-cnre 8291  ax-pre-ltirr 8292  ax-pre-ltwlin 8293  ax-pre-lttrn 8294  ax-pre-apti 8295  ax-pre-ltadd 8296
This proof depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 847  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-if 3639  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-iun 4014  df-br 4131  df-opab 4193  df-mpt 4194  df-id 4438  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-rn 4785  df-res 4786  df-ima 4787  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fn 5380  df-f 5381  df-f1 5382  df-fo 5383  df-f1o 5384  df-fv 5385  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-1st 6374  df-2nd 6375  df-pnf 8363  df-mnf 8364  df-xr 8365  df-ltxr 8366  df-le 8367  df-sub 8501  df-neg 8502  df-inn 9308  df-n0 9569  df-z 9650  df-uz 9932  df-fz 10423  df-fzo 10561
This theorem is used by:  seq3f1olemstep  10966
  Copyright terms: Public domain W3C validator