Users' Mathboxes Mathbox for Thierry Arnoux < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  constrmon Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem constrmon 34042
Description: The construction of constructible numbers is monotonous, i.e. if the ordinal 𝑀 is less than the ordinal 𝑁, which is denoted by 𝑀𝑁, then the 𝑀-th step of the constructible numbers is included in the 𝑁-th step. (Contributed by Thierry Arnoux, 1-Jul-2025.)
Hypotheses
Ref Expression
constr0.1 𝐶 = rec((𝑠 ∈ V ↦ {𝑥 ∈ ℂ ∣ (∃𝑎𝑠𝑏𝑠𝑐𝑠𝑑𝑠𝑡 ∈ ℝ ∃𝑟 ∈ ℝ (𝑥 = (𝑎 + (𝑡 · (𝑏𝑎))) ∧ 𝑥 = (𝑐 + (𝑟 · (𝑑𝑐))) ∧ (ℑ‘((∗‘(𝑏𝑎)) · (𝑑𝑐))) ≠ 0) ∨ ∃𝑎𝑠𝑏𝑠𝑐𝑠𝑒𝑠𝑓𝑠𝑡 ∈ ℝ (𝑥 = (𝑎 + (𝑡 · (𝑏𝑎))) ∧ (abs‘(𝑥𝑐)) = (abs‘(𝑒𝑓))) ∨ ∃𝑎𝑠𝑏𝑠𝑐𝑠𝑑𝑠𝑒𝑠𝑓𝑠 (𝑎𝑑 ∧ (abs‘(𝑥𝑎)) = (abs‘(𝑏𝑐)) ∧ (abs‘(𝑥𝑑)) = (abs‘(𝑒𝑓))))}), {0, 1})
constrsscn.1 (𝜑𝑁 ∈ On)
constrmon.1 (𝜑𝑀𝑁)
Assertion
Ref Expression
constrmon (𝜑 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑁))
Distinct variable groups:   𝐶,𝑎,𝑠,𝑥,𝑏,𝑐   𝐶,𝑑,𝑠,𝑥   𝐶,𝑒,𝑠,𝑥,𝑓   𝑠,𝑟,𝑥   𝑡,𝑠,𝑥,𝐶   𝑎,𝑏,𝑐,𝑒,𝑓,𝑡,𝑁   𝑁,𝑑,𝑠,𝑥   𝜑,𝑎,𝑏,𝑐,𝑒,𝑓,𝑠,𝑡,𝑥   𝑀,𝑎,𝑏,𝑐,𝑒,𝑓,𝑠,𝑡,𝑥
Allowed substitution hints:   𝜑(𝑟,𝑑)   𝐶(𝑟)   𝑀(𝑟,𝑑)   𝑁(𝑟)

Proof of Theorem constrmon
Dummy variables 𝑛 𝑚 𝑖 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 constrsscn.1 . 2 (𝜑𝑁 ∈ On)
2 constrmon.1 . 2 (𝜑𝑀𝑁)
3 eleq2 2852 . . . 4 (𝑚 = ∅ → (𝑀𝑚𝑀 ∈ ∅))
4 fveq2 6868 . . . . 5 (𝑚 = ∅ → (𝐶𝑚) = (𝐶‘∅))
54sseq2d 3969 . . . 4 (𝑚 = ∅ → ((𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚) ↔ (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘∅)))
63, 5imbi12d 346 . . 3 (𝑚 = ∅ → ((𝑀𝑚 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚)) ↔ (𝑀 ∈ ∅ → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘∅))))
7 eleq2w 2847 . . . 4 (𝑚 = 𝑛 → (𝑀𝑚𝑀𝑛))
8 fveq2 6868 . . . . 5 (𝑚 = 𝑛 → (𝐶𝑚) = (𝐶𝑛))
98sseq2d 3969 . . . 4 (𝑚 = 𝑛 → ((𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚) ↔ (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛)))
107, 9imbi12d 346 . . 3 (𝑚 = 𝑛 → ((𝑀𝑚 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚)) ↔ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))))
11 eleq2 2852 . . . 4 (𝑚 = suc 𝑛 → (𝑀𝑚𝑀 ∈ suc 𝑛))
12 fveq2 6868 . . . . 5 (𝑚 = suc 𝑛 → (𝐶𝑚) = (𝐶‘suc 𝑛))
1312sseq2d 3969 . . . 4 (𝑚 = suc 𝑛 → ((𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚) ↔ (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛)))
1411, 13imbi12d 346 . . 3 (𝑚 = suc 𝑛 → ((𝑀𝑚 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚)) ↔ (𝑀 ∈ suc 𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))))
15 eleq2 2852 . . . 4 (𝑚 = 𝑁 → (𝑀𝑚𝑀𝑁))
16 fveq2 6868 . . . . 5 (𝑚 = 𝑁 → (𝐶𝑚) = (𝐶𝑁))
1716sseq2d 3969 . . . 4 (𝑚 = 𝑁 → ((𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚) ↔ (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑁)))
1815, 17imbi12d 346 . . 3 (𝑚 = 𝑁 → ((𝑀𝑚 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚)) ↔ (𝑀𝑁 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑁))))
19 noel 4291 . . . 4 ¬ 𝑀 ∈ ∅
2019pm2.21i 119 . . 3 (𝑀 ∈ ∅ → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘∅))
21 simpllr 785 . . . . . . 7 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀𝑛) → (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛)))
2221syldbl2 852 . . . . . 6 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀𝑛) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))
23 constr0.1 . . . . . . 7 𝐶 = rec((𝑠 ∈ V ↦ {𝑥 ∈ ℂ ∣ (∃𝑎𝑠𝑏𝑠𝑐𝑠𝑑𝑠𝑡 ∈ ℝ ∃𝑟 ∈ ℝ (𝑥 = (𝑎 + (𝑡 · (𝑏𝑎))) ∧ 𝑥 = (𝑐 + (𝑟 · (𝑑𝑐))) ∧ (ℑ‘((∗‘(𝑏𝑎)) · (𝑑𝑐))) ≠ 0) ∨ ∃𝑎𝑠𝑏𝑠𝑐𝑠𝑒𝑠𝑓𝑠𝑡 ∈ ℝ (𝑥 = (𝑎 + (𝑡 · (𝑏𝑎))) ∧ (abs‘(𝑥𝑐)) = (abs‘(𝑒𝑓))) ∨ ∃𝑎𝑠𝑏𝑠𝑐𝑠𝑑𝑠𝑒𝑠𝑓𝑠 (𝑎𝑑 ∧ (abs‘(𝑥𝑎)) = (abs‘(𝑏𝑐)) ∧ (abs‘(𝑥𝑑)) = (abs‘(𝑒𝑓))))}), {0, 1})
24 simplll 784 . . . . . . 7 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀𝑛) → 𝑛 ∈ On)
2523, 24constrss 34041 . . . . . 6 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀𝑛) → (𝐶𝑛) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))
2622, 25sstrd 3947 . . . . 5 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀𝑛) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))
27 simpr 488 . . . . . . 7 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀 = 𝑛) → 𝑀 = 𝑛)
2827fveq2d 6872 . . . . . 6 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀 = 𝑛) → (𝐶𝑀) = (𝐶𝑛))
29 simplll 784 . . . . . . 7 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀 = 𝑛) → 𝑛 ∈ On)
3023, 29constrss 34041 . . . . . 6 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀 = 𝑛) → (𝐶𝑛) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))
3128, 30eqsstrd 3971 . . . . 5 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀 = 𝑛) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))
32 simpr 488 . . . . . 6 (((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) → 𝑀 ∈ suc 𝑛)
33 elsuci 6416 . . . . . 6 (𝑀 ∈ suc 𝑛 → (𝑀𝑛𝑀 = 𝑛))
3432, 33syl 17 . . . . 5 (((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) → (𝑀𝑛𝑀 = 𝑛))
3526, 31, 34mpjaodan 971 . . . 4 (((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))
3635exp31 423 . . 3 (𝑛 ∈ On → ((𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛)) → (𝑀 ∈ suc 𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))))
37 fveq2 6868 . . . . . . . 8 (𝑖 = 𝑀 → (𝐶𝑖) = (𝐶𝑀))
3837sseq2d 3969 . . . . . . 7 (𝑖 = 𝑀 → ((𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑖) ↔ (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑀)))
39 simpr 488 . . . . . . 7 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → 𝑀𝑚)
40 ssidd 3960 . . . . . . 7 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑀))
4138, 39, 40rspcedvdw 3585 . . . . . 6 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → ∃𝑖𝑚 (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑖))
42 ssiun 5005 . . . . . 6 (∃𝑖𝑚 (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑖) → (𝐶𝑀) ⊆ 𝑖𝑚 (𝐶𝑖))
4341, 42syl 17 . . . . 5 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → (𝐶𝑀) ⊆ 𝑖𝑚 (𝐶𝑖))
44 vex 3459 . . . . . . 7 𝑚 ∈ V
4544a1i 11 . . . . . 6 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → 𝑚 ∈ V)
46 simpll 776 . . . . . 6 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → Lim 𝑚)
4723, 45, 46constrlim 34037 . . . . 5 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → (𝐶𝑚) = 𝑖𝑚 (𝐶𝑖))
4843, 47sseqtrrd 3974 . . . 4 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚))
4948exp31 423 . . 3 (Lim 𝑚 → (∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛)) → (𝑀𝑚 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚))))
506, 10, 14, 18, 20, 36, 49tfinds 7841 . 2 (𝑁 ∈ On → (𝑀𝑁 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑁)))
511, 2, 50sylc 65 1 (𝜑 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 399  wo 858  w3o 1098  w3a 1099   = wceq 1561  wcel 2143  wne 2958  wral 3077  wrex 3087  {crab 3415  Vcvv 3455  wss 3905  c0 4286  {cpr 4585   ciun 4950  cmpt 5182  Oncon0 6347  Lim wlim 6348  suc csuc 6349  cfv 6522  (class class class)co 7397  reccrdg 8381  cc 11072  cr 11073  0cc0 11074  1c1 11075   + caddc 11077   · cmul 11079  cmin 11415  ccj 15124  cim 15126  abscabs 15262
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1816  ax-4 1830  ax-5 1931  ax-6 1988  ax-7 2029  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-rep 5228  ax-sep 5247  ax-nul 5257  ax-pow 5323  ax-pr 5391  ax-un 7719  ax-cnex 11130  ax-resscn 11131  ax-1cn 11132  ax-icn 11133  ax-addcl 11134  ax-addrcl 11135  ax-mulcl 11136  ax-mulrcl 11137  ax-mulcom 11138  ax-addass 11139  ax-mulass 11140  ax-distr 11141  ax-i2m1 11142  ax-1ne0 11143  ax-1rid 11144  ax-rnegex 11145  ax-rrecex 11146  ax-cnre 11147  ax-pre-lttri 11148  ax-pre-lttrn 11149  ax-pre-ltadd 11150
This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 400  df-or 859  df-3or 1100  df-3an 1101  df-tru 1564  df-fal 1574  df-ex 1801  df-nf 1805  df-sb 2092  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-reu 3369  df-rab 3416  df-v 3457  df-sbc 3746  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-iun 4952  df-br 5102  df-opab 5164  df-mpt 5183  df-tr 5209  df-id 5543  df-eprel 5548  df-po 5556  df-so 5557  df-fr 5601  df-we 5603  df-xp 5654  df-rel 5655  df-cnv 5656  df-co 5657  df-dm 5658  df-rn 5659  df-res 5660  df-ima 5661  df-pred 6289  df-ord 6350  df-on 6351  df-lim 6352  df-suc 6353  df-iota 6478  df-fun 6524  df-fn 6525  df-f 6526  df-f1 6527  df-fo 6528  df-f1o 6529  df-fv 6530  df-riota 7354  df-ov 7400  df-oprab 7401  df-mpo 7402  df-om 7848  df-2nd 7972  df-frecs 8263  df-wrecs 8294  df-recs 8343  df-rdg 8382  df-er 8679  df-en 8929  df-dom 8930  df-sdom 8931  df-pnf 11219  df-mnf 11220  df-ltxr 11222  df-sub 11417
This theorem is referenced by:  constrfiss  34049
  Copyright terms: Public domain W3C validator