Theorem zextle 9716

Description: An extensionality-like property for integer ordering. (Contributed by NM, 29-Oct-2005.)

Assertion

Ref	Expression
zextle	⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ 𝑁)) → 𝑀 = 𝑁)

Distinct variable groups:   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁

Proof of Theorem zextle

Step	Hyp	Ref	Expression
1		zre 9627	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℝ)
2	1	leidd 8832	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ≤ 𝑀)
3	2	adantr 276	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ 𝑁)) → 𝑀 ≤ 𝑀)
4		breq1 4128	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝑀 → (𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑀 ≤ 𝑀))
5		breq1 4128	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝑀 → (𝑘 ≤ 𝑁 ↔ 𝑀 ≤ 𝑁))
6	4, 5	bibi12d 235	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = 𝑀 → ((𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ 𝑁) ↔ (𝑀 ≤ 𝑀 ↔ 𝑀 ≤ 𝑁)))
7	6	rspcva 2927	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ 𝑁)) → (𝑀 ≤ 𝑀 ↔ 𝑀 ≤ 𝑁))
8	3, 7	mpbid 147	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ 𝑁)) → 𝑀 ≤ 𝑁)
9	8	adantlr 481	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ 𝑁)) → 𝑀 ≤ 𝑁)
10		zre 9627	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℝ)
11	10	leidd 8832	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ≤ 𝑁)
12	11	adantr 276	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ 𝑁)) → 𝑁 ≤ 𝑁)
13		breq1 4128	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝑁 → (𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑁 ≤ 𝑀))
14		breq1 4128	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝑁 → (𝑘 ≤ 𝑁 ↔ 𝑁 ≤ 𝑁))
15	13, 14	bibi12d 235	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = 𝑁 → ((𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ 𝑁) ↔ (𝑁 ≤ 𝑀 ↔ 𝑁 ≤ 𝑁)))
16	15	rspcva 2927	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ 𝑁)) → (𝑁 ≤ 𝑀 ↔ 𝑁 ≤ 𝑁))
17	12, 16	mpbird 167	. . . . . 6 ⊢ ((𝑁 ∈ ℤ ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ 𝑁)) → 𝑁 ≤ 𝑀)
18	17	adantll 480	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ 𝑁)) → 𝑁 ≤ 𝑀)
19	9, 18	jca 306	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ 𝑁)) → (𝑀 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 𝑀))
20	19	ex 115	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ 𝑁) → (𝑀 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 𝑀)))
21		letri3 8396	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ ℝ ∧ 𝑁 ∈ ℝ) → (𝑀 = 𝑁 ↔ (𝑀 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 𝑀)))
22	1, 10, 21	syl2an 289	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑀 = 𝑁 ↔ (𝑀 ≤ 𝑁 ∧ 𝑁 ≤ 𝑀)))
23	20, 22	sylibrd 169	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ 𝑁) → 𝑀 = 𝑁))
24	23	3impia 1231	1 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ 𝑁)) → 𝑀 = 𝑁)

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 1009   = wceq 1402   ∈ wcel 2209  ∀wral 2528   class class class wbr 4125  ℝcr 8168   ≤ cle 8351  ℤcz 9623

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 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 4244  ax-pow 4306  ax-pr 4341  ax-un 4573  ax-setind 4679  ax-cnex 8260  ax-resscn 8261  ax-pre-ltirr 8281  ax-pre-apti 8284

This theorem depends on definitions:  df-bi 117  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-rab 2537  df-v 2823  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-pw 3687  df-sn 3711  df-pr 3712  df-op 3714  df-uni 3931  df-br 4126  df-opab 4188  df-xp 4775  df-cnv 4777  df-iota 5332  df-fv 5380  df-ov 6078  df-pnf 8352  df-mnf 8353  df-xr 8354  df-ltxr 8355  df-le 8356  df-neg 8490  df-z 9624

This theorem is referenced by:  zextlt  9717