Users' Mathboxes Mathbox for Glauco Siliprandi < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  allbutfiinf Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem allbutfiinf 45369
Description: Given a "for all but finitely many" condition, the condition holds from 𝑁 on. (Contributed by Glauco Siliprandi, 23-Oct-2021.)
Hypotheses
Ref Expression
allbutfiinf.z 𝑍 = (ℤ𝑀)
allbutfiinf.a 𝐴 = 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝐵
allbutfiinf.x (𝜑𝑋𝐴)
allbutfiinf.n 𝑁 = inf({𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵}, ℝ, < )
Assertion
Ref Expression
allbutfiinf (𝜑 → (𝑁𝑍 ∧ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋𝐵))
Distinct variable groups:   𝐵,𝑛   𝑚,𝑋,𝑛   𝑚,𝑍,𝑛
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑚,𝑛)   𝐴(𝑚,𝑛)   𝐵(𝑚)   𝑀(𝑚,𝑛)   𝑁(𝑚,𝑛)

Proof of Theorem allbutfiinf
StepHypRef Expression
1 ssrab2 4089 . . 3 {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵} ⊆ 𝑍
2 allbutfiinf.n . . . . 5 𝑁 = inf({𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵}, ℝ, < )
32a1i 11 . . . 4 (𝜑𝑁 = inf({𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵}, ℝ, < ))
4 allbutfiinf.z . . . . . . 7 𝑍 = (ℤ𝑀)
51, 4sseqtri 4031 . . . . . 6 {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵} ⊆ (ℤ𝑀)
65a1i 11 . . . . 5 (𝜑 → {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵} ⊆ (ℤ𝑀))
7 allbutfiinf.x . . . . . . 7 (𝜑𝑋𝐴)
8 allbutfiinf.a . . . . . . . 8 𝐴 = 𝑛𝑍 𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝐵
94, 8allbutfi 45342 . . . . . . 7 (𝑋𝐴 ↔ ∃𝑛𝑍𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵)
107, 9sylib 218 . . . . . 6 (𝜑 → ∃𝑛𝑍𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵)
11 nfrab1 3453 . . . . . . . . 9 𝑛{𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵}
12 nfcv 2902 . . . . . . . . 9 𝑛
1311, 12nfne 3040 . . . . . . . 8 𝑛{𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵} ≠ ∅
14 rabid 3454 . . . . . . . . . . . 12 (𝑛 ∈ {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵} ↔ (𝑛𝑍 ∧ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵))
1514bicomi 224 . . . . . . . . . . 11 ((𝑛𝑍 ∧ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵) ↔ 𝑛 ∈ {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵})
1615biimpi 216 . . . . . . . . . 10 ((𝑛𝑍 ∧ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵) → 𝑛 ∈ {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵})
1716ne0d 4347 . . . . . . . . 9 ((𝑛𝑍 ∧ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵) → {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵} ≠ ∅)
1817ex 412 . . . . . . . 8 (𝑛𝑍 → (∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵 → {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵} ≠ ∅))
1913, 18rexlimi 3256 . . . . . . 7 (∃𝑛𝑍𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵 → {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵} ≠ ∅)
2019a1i 11 . . . . . 6 (𝜑 → (∃𝑛𝑍𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵 → {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵} ≠ ∅))
2110, 20mpd 15 . . . . 5 (𝜑 → {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵} ≠ ∅)
22 infssuzcl 12971 . . . . 5 (({𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵} ⊆ (ℤ𝑀) ∧ {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵} ≠ ∅) → inf({𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵}, ℝ, < ) ∈ {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵})
236, 21, 22syl2anc 584 . . . 4 (𝜑 → inf({𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵}, ℝ, < ) ∈ {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵})
243, 23eqeltrd 2838 . . 3 (𝜑𝑁 ∈ {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵})
251, 24sselid 3992 . 2 (𝜑𝑁𝑍)
26 nfcv 2902 . . . . . . . 8 𝑛
27 nfcv 2902 . . . . . . . 8 𝑛 <
2811, 26, 27nfinf 9519 . . . . . . 7 𝑛inf({𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵}, ℝ, < )
292, 28nfcxfr 2900 . . . . . 6 𝑛𝑁
30 nfcv 2902 . . . . . 6 𝑛𝑍
31 nfcv 2902 . . . . . . . 8 𝑛
3231, 29nffv 6916 . . . . . . 7 𝑛(ℤ𝑁)
33 nfv 1911 . . . . . . 7 𝑛 𝑋𝐵
3432, 33nfralw 3308 . . . . . 6 𝑛𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋𝐵
35 nfcv 2902 . . . . . . 7 𝑚(ℤ𝑛)
36 nfcv 2902 . . . . . . . 8 𝑚
37 nfra1 3281 . . . . . . . . . . 11 𝑚𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵
38 nfcv 2902 . . . . . . . . . . 11 𝑚𝑍
3937, 38nfrabw 3472 . . . . . . . . . 10 𝑚{𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵}
40 nfcv 2902 . . . . . . . . . 10 𝑚
41 nfcv 2902 . . . . . . . . . 10 𝑚 <
4239, 40, 41nfinf 9519 . . . . . . . . 9 𝑚inf({𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵}, ℝ, < )
432, 42nfcxfr 2900 . . . . . . . 8 𝑚𝑁
4436, 43nffv 6916 . . . . . . 7 𝑚(ℤ𝑁)
45 fveq2 6906 . . . . . . 7 (𝑛 = 𝑁 → (ℤ𝑛) = (ℤ𝑁))
4635, 44, 45raleqd 45076 . . . . . 6 (𝑛 = 𝑁 → (∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵 ↔ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋𝐵))
4729, 30, 34, 46elrabf 3690 . . . . 5 (𝑁 ∈ {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵} ↔ (𝑁𝑍 ∧ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋𝐵))
4847biimpi 216 . . . 4 (𝑁 ∈ {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵} → (𝑁𝑍 ∧ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋𝐵))
4948simprd 495 . . 3 (𝑁 ∈ {𝑛𝑍 ∣ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑛)𝑋𝐵} → ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋𝐵)
5024, 49syl 17 . 2 (𝜑 → ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋𝐵)
5125, 50jca 511 1 (𝜑 → (𝑁𝑍 ∧ ∀𝑚 ∈ (ℤ𝑁)𝑋𝐵))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 395   = wceq 1536  wcel 2105  wne 2937  wral 3058  wrex 3067  {crab 3432  wss 3962  c0 4338   ciun 4995   ciin 4996  cfv 6562  infcinf 9478  cr 11151   < clt 11292  cuz 12875
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1791  ax-4 1805  ax-5 1907  ax-6 1964  ax-7 2004  ax-8 2107  ax-9 2115  ax-10 2138  ax-11 2154  ax-12 2174  ax-ext 2705  ax-sep 5301  ax-nul 5311  ax-pow 5370  ax-pr 5437  ax-un 7753  ax-cnex 11208  ax-resscn 11209  ax-1cn 11210  ax-icn 11211  ax-addcl 11212  ax-addrcl 11213  ax-mulcl 11214  ax-mulrcl 11215  ax-mulcom 11216  ax-addass 11217  ax-mulass 11218  ax-distr 11219  ax-i2m1 11220  ax-1ne0 11221  ax-1rid 11222  ax-rnegex 11223  ax-rrecex 11224  ax-cnre 11225  ax-pre-lttri 11226  ax-pre-lttrn 11227  ax-pre-ltadd 11228  ax-pre-mulgt0 11229
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1539  df-fal 1549  df-ex 1776  df-nf 1780  df-sb 2062  df-mo 2537  df-eu 2566  df-clab 2712  df-cleq 2726  df-clel 2813  df-nfc 2889  df-ne 2938  df-nel 3044  df-ral 3059  df-rex 3068  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3433  df-v 3479  df-sbc 3791  df-csb 3908  df-dif 3965  df-un 3967  df-in 3969  df-ss 3979  df-pss 3982  df-nul 4339  df-if 4531  df-pw 4606  df-sn 4631  df-pr 4633  df-op 4637  df-uni 4912  df-iun 4997  df-iin 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5582  df-eprel 5588  df-po 5596  df-so 5597  df-fr 5640  df-we 5642  df-xp 5694  df-rel 5695  df-cnv 5696  df-co 5697  df-dm 5698  df-rn 5699  df-res 5700  df-ima 5701  df-pred 6322  df-ord 6388  df-on 6389  df-lim 6390  df-suc 6391  df-iota 6515  df-fun 6564  df-fn 6565  df-f 6566  df-f1 6567  df-fo 6568  df-f1o 6569  df-fv 6570  df-riota 7387  df-ov 7433  df-oprab 7434  df-mpo 7435  df-om 7887  df-2nd 8013  df-frecs 8304  df-wrecs 8335  df-recs 8409  df-rdg 8448  df-er 8743  df-en 8984  df-dom 8985  df-sdom 8986  df-sup 9479  df-inf 9480  df-pnf 11294  df-mnf 11295  df-xr 11296  df-ltxr 11297  df-le 11298  df-sub 11491  df-neg 11492  df-nn 12264  df-n0 12524  df-z 12611  df-uz 12876
This theorem is referenced by: (None)
  Copyright terms: Public domain W3C validator