Theorem zextlt 9738

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

Assertion

Ref	Expression
zextlt	⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 < 𝑀 ↔ 𝑘 < 𝑁)) → 𝑀 = 𝑁)

Distinct variable groups:   𝑘,𝑀   𝑘,𝑁

Proof of Theorem zextlt

Step	Hyp	Ref	Expression
1		zltlem1 9702	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → (𝑘 < 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ (𝑀 − 1)))
2	1	adantrr 483	. . . . . 6 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑘 < 𝑀 ↔ 𝑘 ≤ (𝑀 − 1)))
3		zltlem1 9702	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (𝑘 < 𝑁 ↔ 𝑘 ≤ (𝑁 − 1)))
4	3	adantrl 482	. . . . . 6 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → (𝑘 < 𝑁 ↔ 𝑘 ≤ (𝑁 − 1)))
5	2, 4	bibi12d 235	. . . . 5 ⊢ ((𝑘 ∈ ℤ ∧ (𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ)) → ((𝑘 < 𝑀 ↔ 𝑘 < 𝑁) ↔ (𝑘 ≤ (𝑀 − 1) ↔ 𝑘 ≤ (𝑁 − 1))))
6	5	ancoms 268	. . . 4 ⊢ (((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) ∧ 𝑘 ∈ ℤ) → ((𝑘 < 𝑀 ↔ 𝑘 < 𝑁) ↔ (𝑘 ≤ (𝑀 − 1) ↔ 𝑘 ≤ (𝑁 − 1))))
7	6	ralbidva 2546	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 < 𝑀 ↔ 𝑘 < 𝑁) ↔ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ (𝑀 − 1) ↔ 𝑘 ≤ (𝑁 − 1))))
8		peano2zm 9682	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → (𝑀 − 1) ∈ ℤ)
9		peano2zm 9682	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → (𝑁 − 1) ∈ ℤ)
10		zextle 9737	. . . . . 6 ⊢ (((𝑀 − 1) ∈ ℤ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℤ ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ (𝑀 − 1) ↔ 𝑘 ≤ (𝑁 − 1))) → (𝑀 − 1) = (𝑁 − 1))
11	10	3expia 1236	. . . . 5 ⊢ (((𝑀 − 1) ∈ ℤ ∧ (𝑁 − 1) ∈ ℤ) → (∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ (𝑀 − 1) ↔ 𝑘 ≤ (𝑁 − 1)) → (𝑀 − 1) = (𝑁 − 1)))
12	8, 9, 11	syl2an 289	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ (𝑀 − 1) ↔ 𝑘 ≤ (𝑁 − 1)) → (𝑀 − 1) = (𝑁 − 1)))
13		zcn 9649	. . . . 5 ⊢ (𝑀 ∈ ℤ → 𝑀 ∈ ℂ)
14		zcn 9649	. . . . 5 ⊢ (𝑁 ∈ ℤ → 𝑁 ∈ ℂ)
15		ax-1cn 8272	. . . . . 6 ⊢ 1 ∈ ℂ
16		subcan2 8551	. . . . . 6 ⊢ ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℂ ∧ 1 ∈ ℂ) → ((𝑀 − 1) = (𝑁 − 1) ↔ 𝑀 = 𝑁))
17	15, 16	mp3an3 1367	. . . . 5 ⊢ ((𝑀 ∈ ℂ ∧ 𝑁 ∈ ℂ) → ((𝑀 − 1) = (𝑁 − 1) ↔ 𝑀 = 𝑁))
18	13, 14, 17	syl2an 289	. . . 4 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → ((𝑀 − 1) = (𝑁 − 1) ↔ 𝑀 = 𝑁))
19	12, 18	sylibd 149	. . 3 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 ≤ (𝑀 − 1) ↔ 𝑘 ≤ (𝑁 − 1)) → 𝑀 = 𝑁))
20	7, 19	sylbid 150	. 2 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ) → (∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 < 𝑀 ↔ 𝑘 < 𝑁) → 𝑀 = 𝑁))
21	20	3impia 1231	1 ⊢ ((𝑀 ∈ ℤ ∧ 𝑁 ∈ ℤ ∧ ∀𝑘 ∈ ℤ (𝑘 < 𝑀 ↔ 𝑘 < 𝑁)) → 𝑀 = 𝑁)

This proof depends on syntax axioms:   → wi 4   ∧ wa 104   ↔ wb 105   ∧ w3a 1009   = wceq 1402   ∈ wcel 2209  ∀wral 2528   class class class wbr 4130  (class class class)co 6085  ℂcc 8177  1c1 8180   < clt 8360   ≤ cle 8361   − cmin 8497  ℤcz 9644

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 8270  ax-resscn 8271  ax-1cn 8272  ax-1re 8273  ax-icn 8274  ax-addcl 8275  ax-addrcl 8276  ax-mulcl 8277  ax-addcom 8279  ax-addass 8281  ax-distr 8283  ax-i2m1 8284  ax-0lt1 8285  ax-0id 8287  ax-rnegex 8288  ax-cnre 8290  ax-pre-ltirr 8291  ax-pre-ltwlin 8292  ax-pre-lttrn 8293  ax-pre-apti 8294  ax-pre-ltadd 8295

This proof 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-reu 2535  df-rab 2537  df-v 2823  df-sbc 3052  df-dif 3222  df-un 3224  df-in 3226  df-ss 3233  df-pw 3690  df-sn 3715  df-pr 3716  df-op 3718  df-uni 3936  df-int 3971  df-br 4131  df-opab 4193  df-id 4438  df-xp 4780  df-rel 4781  df-cnv 4782  df-co 4783  df-dm 4784  df-iota 5337  df-fun 5379  df-fv 5385  df-riota 6038  df-ov 6088  df-oprab 6089  df-mpo 6090  df-pnf 8362  df-mnf 8363  df-xr 8364  df-ltxr 8365  df-le 8366  df-sub 8499  df-neg 8500  df-inn 9305  df-n0 9564  df-z 9645

This theorem is used by: (None)