MPE Home Metamath Proof Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >  cofcutrtime Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem cofcutrtime 27404
Description: If 𝑋 is the cut of ðī and ðĩ and all of ðī and ðĩ are older than 𝑋, then ( L ‘𝑋) is cofinal with ðī and ( R ‘𝑋) is coinitial with ðĩ. Note: we will call a cut where all of the elements of the cut are older than the cut itself a "timely" cut. Part of Theorem 4.02(12) of [Alling] p. 125. (Contributed by Scott Fenton, 27-Sep-2024.)
Assertion
Ref Expression
cofcutrtime (((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) → (∀ð‘Ĩ ∈ ðī ∃ð‘Ķ ∈ ( L ‘𝑋)ð‘Ĩ â‰Īs ð‘Ķ ∧ ∀𝑧 ∈ ðĩ ∃ð‘Ī ∈ ( R ‘𝑋)ð‘Ī â‰Īs 𝑧))
Distinct variable groups:   ð‘Ĩ,ðī   𝑧,ðī   ð‘Ĩ,ðĩ   𝑧,ðĩ   𝑧,ð‘Ī,𝑋   ð‘Ĩ,𝑋,ð‘Ķ   𝑧,𝑋
Allowed substitution hints:   ðī(ð‘Ķ,ð‘Ī)   ðĩ(ð‘Ķ,ð‘Ī)

Proof of Theorem cofcutrtime
StepHypRef Expression
1 ssun1 4172 . . . . . . . 8 ðī ⊆ (ðī ∊ ðĩ)
2 sstr 3990 . . . . . . . 8 ((ðī ⊆ (ðī ∊ ðĩ) ∧ (ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋))) → ðī ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)))
31, 2mpan 689 . . . . . . 7 ((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) → ðī ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)))
433ad2ant1 1134 . . . . . 6 (((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) → ðī ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)))
54sselda 3982 . . . . 5 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → ð‘Ĩ ∈ ( O ‘( bday ‘𝑋)))
6 simpl2 1193 . . . . . . . . 9 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → ðī <<s ðĩ)
7 scutcut 27292 . . . . . . . . 9 (ðī <<s ðĩ → ((ðī |s ðĩ) ∈ No ∧ ðī <<s {(ðī |s ðĩ)} ∧ {(ðī |s ðĩ)} <<s ðĩ))
86, 7syl 17 . . . . . . . 8 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → ((ðī |s ðĩ) ∈ No ∧ ðī <<s {(ðī |s ðĩ)} ∧ {(ðī |s ðĩ)} <<s ðĩ))
98simp2d 1144 . . . . . . 7 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → ðī <<s {(ðī |s ðĩ)})
10 simpr 486 . . . . . . 7 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → ð‘Ĩ ∈ ðī)
11 ovex 7439 . . . . . . . . 9 (ðī |s ðĩ) ∈ V
1211snid 4664 . . . . . . . 8 (ðī |s ðĩ) ∈ {(ðī |s ðĩ)}
1312a1i 11 . . . . . . 7 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → (ðī |s ðĩ) ∈ {(ðī |s ðĩ)})
149, 10, 13ssltsepcd 27285 . . . . . 6 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → ð‘Ĩ <s (ðī |s ðĩ))
15 simpl3 1194 . . . . . 6 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → 𝑋 = (ðī |s ðĩ))
1614, 15breqtrrd 5176 . . . . 5 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → ð‘Ĩ <s 𝑋)
17 leftval 27348 . . . . . . . 8 ( L ‘𝑋) = {ð‘Ĩ ∈ ( O ‘( bday ‘𝑋)) âˆĢ ð‘Ĩ <s 𝑋}
1817a1i 11 . . . . . . 7 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → ( L ‘𝑋) = {ð‘Ĩ ∈ ( O ‘( bday ‘𝑋)) âˆĢ ð‘Ĩ <s 𝑋})
1918eleq2d 2820 . . . . . 6 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → (ð‘Ĩ ∈ ( L ‘𝑋) ↔ ð‘Ĩ ∈ {ð‘Ĩ ∈ ( O ‘( bday ‘𝑋)) âˆĢ ð‘Ĩ <s 𝑋}))
20 rabid 3453 . . . . . 6 (ð‘Ĩ ∈ {ð‘Ĩ ∈ ( O ‘( bday ‘𝑋)) âˆĢ ð‘Ĩ <s 𝑋} ↔ (ð‘Ĩ ∈ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ð‘Ĩ <s 𝑋))
2119, 20bitrdi 287 . . . . 5 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → (ð‘Ĩ ∈ ( L ‘𝑋) ↔ (ð‘Ĩ ∈ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ð‘Ĩ <s 𝑋)))
225, 16, 21mpbir2and 712 . . . 4 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → ð‘Ĩ ∈ ( L ‘𝑋))
23 leftssno 27365 . . . . . 6 ( L ‘𝑋) ⊆ No
2423, 22sselid 3980 . . . . 5 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → ð‘Ĩ ∈ No )
25 slerflex 27256 . . . . 5 (ð‘Ĩ ∈ No → ð‘Ĩ â‰Īs ð‘Ĩ)
2624, 25syl 17 . . . 4 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → ð‘Ĩ â‰Īs ð‘Ĩ)
27 breq2 5152 . . . . 5 (ð‘Ķ = ð‘Ĩ → (ð‘Ĩ â‰Īs ð‘Ķ ↔ ð‘Ĩ â‰Īs ð‘Ĩ))
2827rspcev 3613 . . . 4 ((ð‘Ĩ ∈ ( L ‘𝑋) ∧ ð‘Ĩ â‰Īs ð‘Ĩ) → ∃ð‘Ķ ∈ ( L ‘𝑋)ð‘Ĩ â‰Īs ð‘Ķ)
2922, 26, 28syl2anc 585 . . 3 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ ð‘Ĩ ∈ ðī) → ∃ð‘Ķ ∈ ( L ‘𝑋)ð‘Ĩ â‰Īs ð‘Ķ)
3029ralrimiva 3147 . 2 (((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) → ∀ð‘Ĩ ∈ ðī ∃ð‘Ķ ∈ ( L ‘𝑋)ð‘Ĩ â‰Īs ð‘Ķ)
31 ssun2 4173 . . . . . . . 8 ðĩ ⊆ (ðī ∊ ðĩ)
32 sstr 3990 . . . . . . . 8 ((ðĩ ⊆ (ðī ∊ ðĩ) ∧ (ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋))) → ðĩ ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)))
3331, 32mpan 689 . . . . . . 7 ((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) → ðĩ ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)))
34333ad2ant1 1134 . . . . . 6 (((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) → ðĩ ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)))
3534sselda 3982 . . . . 5 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → 𝑧 ∈ ( O ‘( bday ‘𝑋)))
36 simpl3 1194 . . . . . 6 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → 𝑋 = (ðī |s ðĩ))
37 simpl2 1193 . . . . . . . . 9 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → ðī <<s ðĩ)
3837, 7syl 17 . . . . . . . 8 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → ((ðī |s ðĩ) ∈ No ∧ ðī <<s {(ðī |s ðĩ)} ∧ {(ðī |s ðĩ)} <<s ðĩ))
3938simp3d 1145 . . . . . . 7 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → {(ðī |s ðĩ)} <<s ðĩ)
4012a1i 11 . . . . . . 7 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → (ðī |s ðĩ) ∈ {(ðī |s ðĩ)})
41 simpr 486 . . . . . . 7 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → 𝑧 ∈ ðĩ)
4239, 40, 41ssltsepcd 27285 . . . . . 6 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → (ðī |s ðĩ) <s 𝑧)
4336, 42eqbrtrd 5170 . . . . 5 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → 𝑋 <s 𝑧)
44 rightval 27349 . . . . . . . 8 ( R ‘𝑋) = {𝑧 ∈ ( O ‘( bday ‘𝑋)) âˆĢ 𝑋 <s 𝑧}
4544a1i 11 . . . . . . 7 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → ( R ‘𝑋) = {𝑧 ∈ ( O ‘( bday ‘𝑋)) âˆĢ 𝑋 <s 𝑧})
4645eleq2d 2820 . . . . . 6 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → (𝑧 ∈ ( R ‘𝑋) ↔ 𝑧 ∈ {𝑧 ∈ ( O ‘( bday ‘𝑋)) âˆĢ 𝑋 <s 𝑧}))
47 rabid 3453 . . . . . 6 (𝑧 ∈ {𝑧 ∈ ( O ‘( bday ‘𝑋)) âˆĢ 𝑋 <s 𝑧} ↔ (𝑧 ∈ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ 𝑋 <s 𝑧))
4846, 47bitrdi 287 . . . . 5 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → (𝑧 ∈ ( R ‘𝑋) ↔ (𝑧 ∈ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ 𝑋 <s 𝑧)))
4935, 43, 48mpbir2and 712 . . . 4 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → 𝑧 ∈ ( R ‘𝑋))
50 rightssno 27366 . . . . . 6 ( R ‘𝑋) ⊆ No
5150, 49sselid 3980 . . . . 5 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → 𝑧 ∈ No )
52 slerflex 27256 . . . . 5 (𝑧 ∈ No → 𝑧 â‰Īs 𝑧)
5351, 52syl 17 . . . 4 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → 𝑧 â‰Īs 𝑧)
54 breq1 5151 . . . . 5 (ð‘Ī = 𝑧 → (ð‘Ī â‰Īs 𝑧 ↔ 𝑧 â‰Īs 𝑧))
5554rspcev 3613 . . . 4 ((𝑧 ∈ ( R ‘𝑋) ∧ 𝑧 â‰Īs 𝑧) → ∃ð‘Ī ∈ ( R ‘𝑋)ð‘Ī â‰Īs 𝑧)
5649, 53, 55syl2anc 585 . . 3 ((((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) ∧ 𝑧 ∈ ðĩ) → ∃ð‘Ī ∈ ( R ‘𝑋)ð‘Ī â‰Īs 𝑧)
5756ralrimiva 3147 . 2 (((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) → ∀𝑧 ∈ ðĩ ∃ð‘Ī ∈ ( R ‘𝑋)ð‘Ī â‰Īs 𝑧)
5830, 57jca 513 1 (((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) ∧ ðī <<s ðĩ ∧ 𝑋 = (ðī |s ðĩ)) → (∀ð‘Ĩ ∈ ðī ∃ð‘Ķ ∈ ( L ‘𝑋)ð‘Ĩ â‰Īs ð‘Ķ ∧ ∀𝑧 ∈ ðĩ ∃ð‘Ī ∈ ( R ‘𝑋)ð‘Ī â‰Īs 𝑧))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 397   ∧ w3a 1088   = wceq 1542   ∈ wcel 2107  âˆ€wral 3062  âˆƒwrex 3071  {crab 3433   ∊ cun 3946   ⊆ wss 3948  {csn 4628   class class class wbr 5148  â€˜cfv 6541  (class class class)co 7406   No csur 27133   <s cslt 27134   bday cbday 27135   â‰Īs csle 27237   <<s csslt 27272   |s cscut 27274   O cold 27328   L cleft 27330   R cright 27331
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2109  ax-9 2117  ax-10 2138  ax-11 2155  ax-12 2172  ax-ext 2704  ax-rep 5285  ax-sep 5299  ax-nul 5306  ax-pow 5363  ax-pr 5427  ax-un 7722
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 398  df-or 847  df-3or 1089  df-3an 1090  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2069  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2711  df-cleq 2725  df-clel 2811  df-nfc 2886  df-ne 2942  df-ral 3063  df-rex 3072  df-rmo 3377  df-reu 3378  df-rab 3434  df-v 3477  df-sbc 3778  df-csb 3894  df-dif 3951  df-un 3953  df-in 3955  df-ss 3965  df-pss 3967  df-nul 4323  df-if 4529  df-pw 4604  df-sn 4629  df-pr 4631  df-tp 4633  df-op 4635  df-uni 4909  df-int 4951  df-iun 4999  df-br 5149  df-opab 5211  df-mpt 5232  df-tr 5266  df-id 5574  df-eprel 5580  df-po 5588  df-so 5589  df-fr 5631  df-we 5633  df-xp 5682  df-rel 5683  df-cnv 5684  df-co 5685  df-dm 5686  df-rn 5687  df-res 5688  df-ima 5689  df-pred 6298  df-ord 6365  df-on 6366  df-suc 6368  df-iota 6493  df-fun 6543  df-fn 6544  df-f 6545  df-f1 6546  df-fo 6547  df-f1o 6548  df-fv 6549  df-riota 7362  df-ov 7409  df-oprab 7410  df-mpo 7411  df-2nd 7973  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8368  df-1o 8463  df-2o 8464  df-no 27136  df-slt 27137  df-bday 27138  df-sle 27238  df-sslt 27273  df-scut 27275  df-made 27332  df-old 27333  df-left 27335  df-right 27336
This theorem is referenced by:  cofcutrtime1d  27405  cofcutrtime2d  27406
  Copyright terms: Public domain W3C validator