Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next > Nearby theorems Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  zfz1isolemiso GIF version

Theorem zfz1isolemiso 10703
 Description: Lemma for zfz1iso 10705. Adding one element to the order isomorphism. (Contributed by Jim Kingdon, 8-Sep-2022.)
Hypotheses
Ref Expression
zfz1isolemiso.xf (𝜑𝑋 ∈ Fin)
zfz1isolemiso.xz (𝜑𝑋 ⊆ ℤ)
zfz1isolemiso.mx (𝜑𝑀𝑋)
zfz1isolemiso.m (𝜑 → ∀𝑧𝑋 𝑧𝑀)
zfz1isolemiso.g (𝜑𝐺 Isom < , < ((1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))), (𝑋 ∖ {𝑀})))
zfz1isolemiso.a (𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘𝑋)))
zfz1isolemiso.b (𝜑𝐵 ∈ (1...(♯‘𝑋)))
Assertion
Ref Expression
zfz1isolemiso (𝜑 → (𝐴 < 𝐵 ↔ ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵)))
Distinct variable groups:   𝑧,𝐴   𝑧,𝐵   𝑧,𝐺   𝑧,𝑀   𝑧,𝑋
Allowed substitution hint:   𝜑(𝑧)

Proof of Theorem zfz1isolemiso
StepHypRef Expression
1 zfz1isolemiso.g . . . . . 6 (𝜑𝐺 Isom < , < ((1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))), (𝑋 ∖ {𝑀})))
21ad2antrr 480 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐺 Isom < , < ((1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))), (𝑋 ∖ {𝑀})))
3 simplr 520 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))))
4 simpr 109 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))))
5 isorel 5755 . . . . 5 ((𝐺 Isom < , < ((1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))), (𝑋 ∖ {𝑀})) ∧ (𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))))) → (𝐴 < 𝐵 ↔ (𝐺𝐴) < (𝐺𝐵)))
62, 3, 4, 5syl12anc 1218 . . . 4 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (𝐴 < 𝐵 ↔ (𝐺𝐴) < (𝐺𝐵)))
7 zfz1isolemiso.a . . . . . . . 8 (𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘𝑋)))
87adantr 274 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐴 ∈ (1...(♯‘𝑋)))
9 elfzelz 9921 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ (1...(♯‘𝑋)) → 𝐴 ∈ ℤ)
107, 9syl 14 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝐴 ∈ ℤ)
1110zred 9280 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐴 ∈ ℝ)
1211adantr 274 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐴 ∈ ℝ)
13 zfz1isolemiso.xf . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑𝑋 ∈ Fin)
14 hashcl 10648 . . . . . . . . . . . . 13 (𝑋 ∈ Fin → (♯‘𝑋) ∈ ℕ0)
1513, 14syl 14 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → (♯‘𝑋) ∈ ℕ0)
1615nn0red 9138 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘𝑋) ∈ ℝ)
17 peano2rem 8136 . . . . . . . . . . 11 ((♯‘𝑋) ∈ ℝ → ((♯‘𝑋) − 1) ∈ ℝ)
1816, 17syl 14 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((♯‘𝑋) − 1) ∈ ℝ)
1918adantr 274 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((♯‘𝑋) − 1) ∈ ℝ)
2016adantr 274 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (♯‘𝑋) ∈ ℝ)
21 elfzle2 9923 . . . . . . . . . . 11 (𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))) → 𝐴 ≤ (♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))
2221adantl 275 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐴 ≤ (♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))
23 zfz1isolemiso.mx . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑀𝑋)
24 hashdifsn 10686 . . . . . . . . . . . 12 ((𝑋 ∈ Fin ∧ 𝑀𝑋) → (♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})) = ((♯‘𝑋) − 1))
2513, 23, 24syl2anc 409 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → (♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})) = ((♯‘𝑋) − 1))
2625adantr 274 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})) = ((♯‘𝑋) − 1))
2722, 26breqtrd 3990 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐴 ≤ ((♯‘𝑋) − 1))
2820ltm1d 8797 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((♯‘𝑋) − 1) < (♯‘𝑋))
2912, 19, 20, 27, 28lelttrd 7994 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐴 < (♯‘𝑋))
3012, 29gtned 7983 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (♯‘𝑋) ≠ 𝐴)
31 fvunsng 5660 . . . . . . 7 ((𝐴 ∈ (1...(♯‘𝑋)) ∧ (♯‘𝑋) ≠ 𝐴) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) = (𝐺𝐴))
328, 30, 31syl2anc 409 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) = (𝐺𝐴))
3332adantr 274 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) = (𝐺𝐴))
34 zfz1isolemiso.b . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ∈ (1...(♯‘𝑋)))
3534ad2antrr 480 . . . . . 6 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐵 ∈ (1...(♯‘𝑋)))
36 elfzelz 9921 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ (1...(♯‘𝑋)) → 𝐵 ∈ ℤ)
3734, 36syl 14 . . . . . . . . 9 (𝜑𝐵 ∈ ℤ)
3837zred 9280 . . . . . . . 8 (𝜑𝐵 ∈ ℝ)
3938ad2antrr 480 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐵 ∈ ℝ)
4018ad2antrr 480 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((♯‘𝑋) − 1) ∈ ℝ)
4116ad2antrr 480 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (♯‘𝑋) ∈ ℝ)
42 elfzle2 9923 . . . . . . . . . 10 (𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))) → 𝐵 ≤ (♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))
4342adantl 275 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐵 ≤ (♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))
4425ad2antrr 480 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})) = ((♯‘𝑋) − 1))
4543, 44breqtrd 3990 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐵 ≤ ((♯‘𝑋) − 1))
4616ltm1d 8797 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ((♯‘𝑋) − 1) < (♯‘𝑋))
4746ad2antrr 480 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((♯‘𝑋) − 1) < (♯‘𝑋))
4839, 40, 41, 45, 47lelttrd 7994 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐵 < (♯‘𝑋))
4939, 48gtned 7983 . . . . . 6 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (♯‘𝑋) ≠ 𝐵)
50 fvunsng 5660 . . . . . 6 ((𝐵 ∈ (1...(♯‘𝑋)) ∧ (♯‘𝑋) ≠ 𝐵) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵) = (𝐺𝐵))
5135, 49, 50syl2anc 409 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵) = (𝐺𝐵))
5233, 51breq12d 3978 . . . 4 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵) ↔ (𝐺𝐴) < (𝐺𝐵)))
536, 52bitr4d 190 . . 3 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (𝐴 < 𝐵 ↔ ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵)))
5429adantr 274 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → 𝐴 < (♯‘𝑋))
55 elsni 3578 . . . . . 6 (𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)} → 𝐵 = (♯‘𝑋))
5655adantl 275 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → 𝐵 = (♯‘𝑋))
5754, 56breqtrrd 3992 . . . 4 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → 𝐴 < 𝐵)
58 isof1o 5754 . . . . . . . . . . . . 13 (𝐺 Isom < , < ((1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))), (𝑋 ∖ {𝑀})) → 𝐺:(1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))–1-1-onto→(𝑋 ∖ {𝑀}))
591, 58syl 14 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝐺:(1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))–1-1-onto→(𝑋 ∖ {𝑀}))
60 f1of 5413 . . . . . . . . . . . 12 (𝐺:(1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))–1-1-onto→(𝑋 ∖ {𝑀}) → 𝐺:(1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))⟶(𝑋 ∖ {𝑀}))
6159, 60syl 14 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝐺:(1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))⟶(𝑋 ∖ {𝑀}))
6261ffvelrnda 5601 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (𝐺𝐴) ∈ (𝑋 ∖ {𝑀}))
6362eldifbd 3114 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ¬ (𝐺𝐴) ∈ {𝑀})
64 elsn2g 3593 . . . . . . . . . . 11 (𝑀𝑋 → ((𝐺𝐴) ∈ {𝑀} ↔ (𝐺𝐴) = 𝑀))
6523, 64syl 14 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ((𝐺𝐴) ∈ {𝑀} ↔ (𝐺𝐴) = 𝑀))
6665adantr 274 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((𝐺𝐴) ∈ {𝑀} ↔ (𝐺𝐴) = 𝑀))
6763, 66mtbid 662 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ¬ (𝐺𝐴) = 𝑀)
68 breq1 3968 . . . . . . . . . 10 (𝑧 = (𝐺𝐴) → (𝑧𝑀 ↔ (𝐺𝐴) ≤ 𝑀))
69 zfz1isolemiso.m . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ∀𝑧𝑋 𝑧𝑀)
7069adantr 274 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ∀𝑧𝑋 𝑧𝑀)
7162eldifad 3113 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (𝐺𝐴) ∈ 𝑋)
7268, 70, 71rspcdva 2821 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (𝐺𝐴) ≤ 𝑀)
73 zfz1isolemiso.xz . . . . . . . . . . . 12 (𝜑𝑋 ⊆ ℤ)
7473adantr 274 . . . . . . . . . . 11 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝑋 ⊆ ℤ)
7574, 71sseldd 3129 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (𝐺𝐴) ∈ ℤ)
7673, 23sseldd 3129 . . . . . . . . . . 11 (𝜑𝑀 ∈ ℤ)
7776adantr 274 . . . . . . . . . 10 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝑀 ∈ ℤ)
78 zleloe 9208 . . . . . . . . . 10 (((𝐺𝐴) ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ) → ((𝐺𝐴) ≤ 𝑀 ↔ ((𝐺𝐴) < 𝑀 ∨ (𝐺𝐴) = 𝑀)))
7975, 77, 78syl2anc 409 . . . . . . . . 9 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((𝐺𝐴) ≤ 𝑀 ↔ ((𝐺𝐴) < 𝑀 ∨ (𝐺𝐴) = 𝑀)))
8072, 79mpbid 146 . . . . . . . 8 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((𝐺𝐴) < 𝑀 ∨ (𝐺𝐴) = 𝑀))
8167, 80ecased 1331 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (𝐺𝐴) < 𝑀)
8215nn0zd 9278 . . . . . . . . . . . . . . 15 (𝜑 → (♯‘𝑋) ∈ ℤ)
83 peano2zm 9199 . . . . . . . . . . . . . . 15 ((♯‘𝑋) ∈ ℤ → ((♯‘𝑋) − 1) ∈ ℤ)
8482, 83syl 14 . . . . . . . . . . . . . 14 (𝜑 → ((♯‘𝑋) − 1) ∈ ℤ)
85 zltnle 9207 . . . . . . . . . . . . . 14 ((((♯‘𝑋) − 1) ∈ ℤ ∧ (♯‘𝑋) ∈ ℤ) → (((♯‘𝑋) − 1) < (♯‘𝑋) ↔ ¬ (♯‘𝑋) ≤ ((♯‘𝑋) − 1)))
8684, 82, 85syl2anc 409 . . . . . . . . . . . . 13 (𝜑 → (((♯‘𝑋) − 1) < (♯‘𝑋) ↔ ¬ (♯‘𝑋) ≤ ((♯‘𝑋) − 1)))
8746, 86mpbid 146 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ¬ (♯‘𝑋) ≤ ((♯‘𝑋) − 1))
8825breq2d 3977 . . . . . . . . . . . 12 (𝜑 → ((♯‘𝑋) ≤ (♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})) ↔ (♯‘𝑋) ≤ ((♯‘𝑋) − 1)))
8987, 88mtbird 663 . . . . . . . . . . 11 (𝜑 → ¬ (♯‘𝑋) ≤ (♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))
90 elfzle2 9923 . . . . . . . . . . 11 ((♯‘𝑋) ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))) → (♯‘𝑋) ≤ (♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))
9189, 90nsyl 618 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → ¬ (♯‘𝑋) ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))))
92 fdm 5324 . . . . . . . . . . 11 (𝐺:(1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))⟶(𝑋 ∖ {𝑀}) → dom 𝐺 = (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))))
9361, 92syl 14 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → dom 𝐺 = (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))))
9491, 93neleqtrrd 2256 . . . . . . . . 9 (𝜑 → ¬ (♯‘𝑋) ∈ dom 𝐺)
95 fsnunfv 5667 . . . . . . . . 9 (((♯‘𝑋) ∈ ℕ0𝑀𝑋 ∧ ¬ (♯‘𝑋) ∈ dom 𝐺) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘(♯‘𝑋)) = 𝑀)
9615, 23, 94, 95syl3anc 1220 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘(♯‘𝑋)) = 𝑀)
9796adantr 274 . . . . . . 7 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘(♯‘𝑋)) = 𝑀)
9881, 32, 973brtr4d 3996 . . . . . 6 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘(♯‘𝑋)))
9998adantr 274 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘(♯‘𝑋)))
10056fveq2d 5471 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵) = ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘(♯‘𝑋)))
10199, 100breqtrrd 3992 . . . 4 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵))
10257, 1012thd 174 . . 3 (((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → (𝐴 < 𝐵 ↔ ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵)))
10313, 23zfz1isolemsplit 10702 . . . . . 6 (𝜑 → (1...(♯‘𝑋)) = ((1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))) ∪ {(♯‘𝑋)}))
10434, 103eleqtrd 2236 . . . . 5 (𝜑𝐵 ∈ ((1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))) ∪ {(♯‘𝑋)}))
105 elun 3248 . . . . 5 (𝐵 ∈ ((1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))) ∪ {(♯‘𝑋)}) ↔ (𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))) ∨ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}))
106104, 105sylib 121 . . . 4 (𝜑 → (𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))) ∨ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}))
107106adantr 274 . . 3 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))) ∨ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}))
10853, 102, 107mpjaodan 788 . 2 ((𝜑𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (𝐴 < 𝐵 ↔ ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵)))
10938ad2antrr 480 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐵 ∈ ℝ)
11011ad2antrr 480 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐴 ∈ ℝ)
111 elfzle2 9923 . . . . . . . 8 (𝐵 ∈ (1...(♯‘𝑋)) → 𝐵 ≤ (♯‘𝑋))
11234, 111syl 14 . . . . . . 7 (𝜑𝐵 ≤ (♯‘𝑋))
113112ad2antrr 480 . . . . . 6 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐵 ≤ (♯‘𝑋))
114 elsni 3578 . . . . . . 7 (𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)} → 𝐴 = (♯‘𝑋))
115114ad2antlr 481 . . . . . 6 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐴 = (♯‘𝑋))
116113, 115breqtrrd 3992 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐵𝐴)
117109, 110, 116lensymd 7991 . . . 4 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ¬ 𝐴 < 𝐵)
11873ad2antrr 480 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝑋 ⊆ ℤ)
11961ad2antrr 480 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐺:(1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))⟶(𝑋 ∖ {𝑀}))
120 simpr 109 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))))
121119, 120ffvelrnd 5602 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (𝐺𝐵) ∈ (𝑋 ∖ {𝑀}))
122121eldifad 3113 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (𝐺𝐵) ∈ 𝑋)
123118, 122sseldd 3129 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (𝐺𝐵) ∈ ℤ)
124123zred 9280 . . . . . 6 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (𝐺𝐵) ∈ ℝ)
12576zred 9280 . . . . . . 7 (𝜑𝑀 ∈ ℝ)
126125ad2antrr 480 . . . . . 6 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝑀 ∈ ℝ)
127 breq1 3968 . . . . . . 7 (𝑧 = (𝐺𝐵) → (𝑧𝑀 ↔ (𝐺𝐵) ≤ 𝑀))
12869ad2antrr 480 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ∀𝑧𝑋 𝑧𝑀)
129127, 128, 122rspcdva 2821 . . . . . 6 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (𝐺𝐵) ≤ 𝑀)
130124, 126, 129lensymd 7991 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ¬ 𝑀 < (𝐺𝐵))
131115fveq2d 5471 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) = ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘(♯‘𝑋)))
13296ad2antrr 480 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘(♯‘𝑋)) = 𝑀)
133131, 132eqtrd 2190 . . . . . 6 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) = 𝑀)
13434ad2antrr 480 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐵 ∈ (1...(♯‘𝑋)))
13518ad2antrr 480 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((♯‘𝑋) − 1) ∈ ℝ)
13616ad2antrr 480 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (♯‘𝑋) ∈ ℝ)
13742adantl 275 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐵 ≤ (♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))
13825ad2antrr 480 . . . . . . . . . 10 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})) = ((♯‘𝑋) − 1))
139137, 138breqtrd 3990 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐵 ≤ ((♯‘𝑋) − 1))
14046ad2antrr 480 . . . . . . . . 9 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((♯‘𝑋) − 1) < (♯‘𝑋))
141109, 135, 136, 139, 140lelttrd 7994 . . . . . . . 8 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → 𝐵 < (♯‘𝑋))
142109, 141gtned 7983 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (♯‘𝑋) ≠ 𝐵)
143134, 142, 50syl2anc 409 . . . . . 6 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵) = (𝐺𝐵))
144133, 143breq12d 3978 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵) ↔ 𝑀 < (𝐺𝐵)))
145130, 144mtbird 663 . . . 4 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → ¬ ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵))
146117, 1452falsed 692 . . 3 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀})))) → (𝐴 < 𝐵 ↔ ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵)))
14738ad2antrr 480 . . . . . 6 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → 𝐵 ∈ ℝ)
148147ltnrd 7982 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → ¬ 𝐵 < 𝐵)
149114ad2antlr 481 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → 𝐴 = (♯‘𝑋))
15055adantl 275 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → 𝐵 = (♯‘𝑋))
151149, 150eqtr4d 2193 . . . . . 6 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → 𝐴 = 𝐵)
152151breq1d 3975 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → (𝐴 < 𝐵𝐵 < 𝐵))
153148, 152mtbird 663 . . . 4 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → ¬ 𝐴 < 𝐵)
154125ad2antrr 480 . . . . . 6 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → 𝑀 ∈ ℝ)
155154ltnrd 7982 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → ¬ 𝑀 < 𝑀)
156149fveq2d 5471 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) = ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘(♯‘𝑋)))
15796ad2antrr 480 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘(♯‘𝑋)) = 𝑀)
158156, 157eqtrd 2190 . . . . . 6 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) = 𝑀)
159150fveq2d 5471 . . . . . . 7 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵) = ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘(♯‘𝑋)))
160159, 157eqtrd 2190 . . . . . 6 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵) = 𝑀)
161158, 160breq12d 3978 . . . . 5 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → (((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵) ↔ 𝑀 < 𝑀))
162155, 161mtbird 663 . . . 4 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → ¬ ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵))
163153, 1622falsed 692 . . 3 (((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) ∧ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}) → (𝐴 < 𝐵 ↔ ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵)))
164106adantr 274 . . 3 ((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) → (𝐵 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))) ∨ 𝐵 ∈ {(♯‘𝑋)}))
165146, 163, 164mpjaodan 788 . 2 ((𝜑𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}) → (𝐴 < 𝐵 ↔ ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵)))
1667, 103eleqtrd 2236 . . 3 (𝜑𝐴 ∈ ((1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))) ∪ {(♯‘𝑋)}))
167 elun 3248 . . 3 (𝐴 ∈ ((1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))) ∪ {(♯‘𝑋)}) ↔ (𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))) ∨ 𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}))
168166, 167sylib 121 . 2 (𝜑 → (𝐴 ∈ (1...(♯‘(𝑋 ∖ {𝑀}))) ∨ 𝐴 ∈ {(♯‘𝑋)}))
169108, 165, 168mpjaodan 788 1 (𝜑 → (𝐴 < 𝐵 ↔ ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐴) < ((𝐺 ∪ {⟨(♯‘𝑋), 𝑀⟩})‘𝐵)))
 Colors of variables: wff set class Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 103   ↔ wb 104   ∨ wo 698   = wceq 1335   ∈ wcel 2128   ≠ wne 2327  ∀wral 2435   ∖ cdif 3099   ∪ cun 3100   ⊆ wss 3102  {csn 3560  ⟨cop 3563   class class class wbr 3965  dom cdm 4585  ⟶wf 5165  –1-1-onto→wf1o 5168  ‘cfv 5169   Isom wiso 5170  (class class class)co 5821  Fincfn 6682  ℝcr 7725  1c1 7727   < clt 7906   ≤ cle 7907   − cmin 8040  ℕ0cn0 9084  ℤcz 9161  ...cfz 9905  ♯chash 10642 This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 105  ax-ia2 106  ax-ia3 107  ax-in1 604  ax-in2 605  ax-io 699  ax-5 1427  ax-7 1428  ax-gen 1429  ax-ie1 1473  ax-ie2 1474  ax-8 1484  ax-10 1485  ax-11 1486  ax-i12 1487  ax-bndl 1489  ax-4 1490  ax-17 1506  ax-i9 1510  ax-ial 1514  ax-i5r 1515  ax-13 2130  ax-14 2131  ax-ext 2139  ax-coll 4079  ax-sep 4082  ax-nul 4090  ax-pow 4135  ax-pr 4169  ax-un 4393  ax-setind 4495  ax-iinf 4546  ax-cnex 7817  ax-resscn 7818  ax-1cn 7819  ax-1re 7820  ax-icn 7821  ax-addcl 7822  ax-addrcl 7823  ax-mulcl 7824  ax-addcom 7826  ax-addass 7828  ax-distr 7830  ax-i2m1 7831  ax-0lt1 7832  ax-0id 7834  ax-rnegex 7835  ax-cnre 7837  ax-pre-ltirr 7838  ax-pre-ltwlin 7839  ax-pre-lttrn 7840  ax-pre-apti 7841  ax-pre-ltadd 7842 This theorem depends on definitions:  df-bi 116  df-dc 821  df-3or 964  df-3an 965  df-tru 1338  df-fal 1341  df-nf 1441  df-sb 1743  df-eu 2009  df-mo 2010  df-clab 2144  df-cleq 2150  df-clel 2153  df-nfc 2288  df-ne 2328  df-nel 2423  df-ral 2440  df-rex 2441  df-reu 2442  df-rab 2444  df-v 2714  df-sbc 2938  df-csb 3032  df-dif 3104  df-un 3106  df-in 3108  df-ss 3115  df-nul 3395  df-if 3506  df-pw 3545  df-sn 3566  df-pr 3567  df-op 3569  df-uni 3773  df-int 3808  df-iun 3851  df-br 3966  df-opab 4026  df-mpt 4027  df-tr 4063  df-id 4253  df-iord 4326  df-on 4328  df-ilim 4329  df-suc 4331  df-iom 4549  df-xp 4591  df-rel 4592  df-cnv 4593  df-co 4594  df-dm 4595  df-rn 4596  df-res 4597  df-ima 4598  df-iota 5134  df-fun 5171  df-fn 5172  df-f 5173  df-f1 5174  df-fo 5175  df-f1o 5176  df-fv 5177  df-isom 5178  df-riota 5777  df-ov 5824  df-oprab 5825  df-mpo 5826  df-1st 6085  df-2nd 6086  df-recs 6249  df-irdg 6314  df-frec 6335  df-1o 6360  df-oadd 6364  df-er 6477  df-en 6683  df-dom 6684  df-fin 6685  df-pnf 7908  df-mnf 7909  df-xr 7910  df-ltxr 7911  df-le 7912  df-sub 8042  df-neg 8043  df-inn 8828  df-n0 9085  df-z 9162  df-uz 9434  df-fz 9906  df-ihash 10643 This theorem is referenced by:  zfz1isolem1  10704
 Copyright terms: Public domain W3C validator