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

Theorem cofcutrtime 27763
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 4164 . . . . . . . 8 ðī ⊆ (ðī ∊ ðĩ)
2 sstr 3982 . . . . . . . 8 ((ðī ⊆ (ðī ∊ ðĩ) ∧ (ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋))) → ðī ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)))
31, 2mpan 687 . . . . . . 7 ((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) → ðī ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)))
433ad2ant1 1130 . . . . . 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 3974 . . . . 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 1189 . . . . . . . . 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 27650 . . . . . . . . 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 1140 . . . . . . 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 484 . . . . . . 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 7434 . . . . . . . . 9 (ðī |s ðĩ) ∈ V
1211snid 4656 . . . . . . . 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 27643 . . . . . 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 1190 . . . . . 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 5166 . . . . 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 27706 . . . . . . . 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 2811 . . . . . 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 3444 . . . . . 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 710 . . . 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 27723 . . . . . 6 ( L ‘𝑋) ⊆ No
2423, 22sselid 3972 . . . . 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 27612 . . . . 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 5142 . . . . 5 (ð‘Ķ = ð‘Ĩ → (ð‘Ĩ â‰Īs ð‘Ķ ↔ ð‘Ĩ â‰Īs ð‘Ĩ))
2827rspcev 3604 . . . 4 ((ð‘Ĩ ∈ ( L ‘𝑋) ∧ ð‘Ĩ â‰Īs ð‘Ĩ) → ∃ð‘Ķ ∈ ( L ‘𝑋)ð‘Ĩ â‰Īs ð‘Ķ)
2922, 26, 28syl2anc 583 . . 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 3138 . 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 4165 . . . . . . . 8 ðĩ ⊆ (ðī ∊ ðĩ)
32 sstr 3982 . . . . . . . 8 ((ðĩ ⊆ (ðī ∊ ðĩ) ∧ (ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋))) → ðĩ ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)))
3331, 32mpan 687 . . . . . . 7 ((ðī ∊ ðĩ) ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)) → ðĩ ⊆ ( O ‘( bday ‘𝑋)))
34333ad2ant1 1130 . . . . . 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 3974 . . . . 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 1190 . . . . . 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 1189 . . . . . . . . 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 1141 . . . . . . 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 484 . . . . . . 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 27643 . . . . . 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 5160 . . . . 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 27707 . . . . . . . 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 2811 . . . . . 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 3444 . . . . . 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 710 . . . 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 27724 . . . . . 6 ( R ‘𝑋) ⊆ No
5150, 49sselid 3972 . . . . 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 27612 . . . . 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 5141 . . . . 5 (ð‘Ī = 𝑧 → (ð‘Ī â‰Īs 𝑧 ↔ 𝑧 â‰Īs 𝑧))
5554rspcev 3604 . . . 4 ((𝑧 ∈ ( R ‘𝑋) ∧ 𝑧 â‰Īs 𝑧) → ∃ð‘Ī ∈ ( R ‘𝑋)ð‘Ī â‰Īs 𝑧)
5649, 53, 55syl2anc 583 . . 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 3138 . 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 511 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 395   ∧ w3a 1084   = wceq 1533   ∈ wcel 2098  âˆ€wral 3053  âˆƒwrex 3062  {crab 3424   ∊ cun 3938   ⊆ wss 3940  {csn 4620   class class class wbr 5138  â€˜cfv 6533  (class class class)co 7401   No csur 27489   <s cslt 27490   bday cbday 27491   â‰Īs csle 27593   <<s csslt 27629   |s cscut 27631   O cold 27686   L cleft 27688   R cright 27689
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1789  ax-4 1803  ax-5 1905  ax-6 1963  ax-7 2003  ax-8 2100  ax-9 2108  ax-10 2129  ax-11 2146  ax-12 2163  ax-ext 2695  ax-rep 5275  ax-sep 5289  ax-nul 5296  ax-pow 5353  ax-pr 5417  ax-un 7718
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 845  df-3or 1085  df-3an 1086  df-tru 1536  df-fal 1546  df-ex 1774  df-nf 1778  df-sb 2060  df-mo 2526  df-eu 2555  df-clab 2702  df-cleq 2716  df-clel 2802  df-nfc 2877  df-ne 2933  df-ral 3054  df-rex 3063  df-rmo 3368  df-reu 3369  df-rab 3425  df-v 3468  df-sbc 3770  df-csb 3886  df-dif 3943  df-un 3945  df-in 3947  df-ss 3957  df-pss 3959  df-nul 4315  df-if 4521  df-pw 4596  df-sn 4621  df-pr 4623  df-tp 4625  df-op 4627  df-uni 4900  df-int 4941  df-iun 4989  df-br 5139  df-opab 5201  df-mpt 5222  df-tr 5256  df-id 5564  df-eprel 5570  df-po 5578  df-so 5579  df-fr 5621  df-we 5623  df-xp 5672  df-rel 5673  df-cnv 5674  df-co 5675  df-dm 5676  df-rn 5677  df-res 5678  df-ima 5679  df-pred 6290  df-ord 6357  df-on 6358  df-suc 6360  df-iota 6485  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7357  df-ov 7404  df-oprab 7405  df-mpo 7406  df-2nd 7969  df-frecs 8261  df-wrecs 8292  df-recs 8366  df-1o 8461  df-2o 8462  df-no 27492  df-slt 27493  df-bday 27494  df-sle 27594  df-sslt 27630  df-scut 27632  df-made 27690  df-old 27691  df-left 27693  df-right 27694
This theorem is referenced by:  cofcutrtime1d  27764  cofcutrtime2d  27765
  Copyright terms: Public domain W3C validator