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 34100
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 2850 . . . 4 (𝑚 = ∅ → (𝑀𝑚𝑀 ∈ ∅))
4 fveq2 6881 . . . . 5 (𝑚 = ∅ → (𝐶𝑚) = (𝐶‘∅))
54sseq2d 3968 . . . 4 (𝑚 = ∅ → ((𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚) ↔ (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘∅)))
63, 5imbi12d 347 . . 3 (𝑚 = ∅ → ((𝑀𝑚 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚)) ↔ (𝑀 ∈ ∅ → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘∅))))
7 eleq2w 2845 . . . 4 (𝑚 = 𝑛 → (𝑀𝑚𝑀𝑛))
8 fveq2 6881 . . . . 5 (𝑚 = 𝑛 → (𝐶𝑚) = (𝐶𝑛))
98sseq2d 3968 . . . 4 (𝑚 = 𝑛 → ((𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚) ↔ (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛)))
107, 9imbi12d 347 . . 3 (𝑚 = 𝑛 → ((𝑀𝑚 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚)) ↔ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))))
11 eleq2 2850 . . . 4 (𝑚 = suc 𝑛 → (𝑀𝑚𝑀 ∈ suc 𝑛))
12 fveq2 6881 . . . . 5 (𝑚 = suc 𝑛 → (𝐶𝑚) = (𝐶‘suc 𝑛))
1312sseq2d 3968 . . . 4 (𝑚 = suc 𝑛 → ((𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚) ↔ (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛)))
1411, 13imbi12d 347 . . 3 (𝑚 = suc 𝑛 → ((𝑀𝑚 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚)) ↔ (𝑀 ∈ suc 𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))))
15 eleq2 2850 . . . 4 (𝑚 = 𝑁 → (𝑀𝑚𝑀𝑁))
16 fveq2 6881 . . . . 5 (𝑚 = 𝑁 → (𝐶𝑚) = (𝐶𝑁))
1716sseq2d 3968 . . . 4 (𝑚 = 𝑁 → ((𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚) ↔ (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑁)))
1815, 17imbi12d 347 . . 3 (𝑚 = 𝑁 → ((𝑀𝑚 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚)) ↔ (𝑀𝑁 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑁))))
19 noel 4290 . . . 4 ¬ 𝑀 ∈ ∅
2019pm2.21i 120 . . 3 (𝑀 ∈ ∅ → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘∅))
21 simpllr 787 . . . . . . 7 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀𝑛) → (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛)))
2221syldbl2 854 . . . . . 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 786 . . . . . . 7 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀𝑛) → 𝑛 ∈ On)
2523, 24constrss 34099 . . . . . 6 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀𝑛) → (𝐶𝑛) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))
2622, 25sstrd 3946 . . . . 5 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀𝑛) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))
27 simpr 489 . . . . . . 7 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀 = 𝑛) → 𝑀 = 𝑛)
2827fveq2d 6885 . . . . . 6 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀 = 𝑛) → (𝐶𝑀) = (𝐶𝑛))
29 simplll 786 . . . . . . 7 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀 = 𝑛) → 𝑛 ∈ On)
3023, 29constrss 34099 . . . . . 6 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀 = 𝑛) → (𝐶𝑛) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))
3128, 30eqsstrd 3970 . . . . 5 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀 = 𝑛) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))
32 simpr 489 . . . . . 6 (((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) → 𝑀 ∈ suc 𝑛)
33 elsuci 6430 . . . . . 6 (𝑀 ∈ suc 𝑛 → (𝑀𝑛𝑀 = 𝑛))
3432, 33syl 18 . . . . 5 (((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) → (𝑀𝑛𝑀 = 𝑛))
3526, 31, 34mpjaodan 973 . . . 4 (((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))
3635exp31 424 . . 3 (𝑛 ∈ On → ((𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛)) → (𝑀 ∈ suc 𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))))
37 fveq2 6881 . . . . . . . 8 (𝑖 = 𝑀 → (𝐶𝑖) = (𝐶𝑀))
3837sseq2d 3968 . . . . . . 7 (𝑖 = 𝑀 → ((𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑖) ↔ (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑀)))
39 simpr 489 . . . . . . 7 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → 𝑀𝑚)
40 ssidd 3959 . . . . . . 7 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑀))
4138, 39, 40rspcedvdw 3583 . . . . . 6 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → ∃𝑖𝑚 (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑖))
42 ssiun 5010 . . . . . 6 (∃𝑖𝑚 (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑖) → (𝐶𝑀) ⊆ 𝑖𝑚 (𝐶𝑖))
4341, 42syl 18 . . . . 5 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → (𝐶𝑀) ⊆ 𝑖𝑚 (𝐶𝑖))
44 vex 3457 . . . . . . 7 𝑚 ∈ V
4544a1i 11 . . . . . 6 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → 𝑚 ∈ V)
46 simpll 778 . . . . . 6 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → Lim 𝑚)
4723, 45, 46constrlim 34095 . . . . 5 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → (𝐶𝑚) = 𝑖𝑚 (𝐶𝑖))
4843, 47sseqtrrd 3973 . . . 4 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚))
4948exp31 424 . . 3 (Lim 𝑚 → (∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛)) → (𝑀𝑚 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚))))
506, 10, 14, 18, 20, 36, 49tfinds 7855 . 2 (𝑁 ∈ On → (𝑀𝑁 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑁)))
511, 2, 50sylc 66 1 (𝜑 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑁))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  wi 4  wa 400  wo 860  w3o 1100  w3a 1101   = wceq 1568  wcel 2141  wne 2956  wral 3077  wrex 3087  {crab 3414  Vcvv 3453  wss 3904  c0 4285  {cpr 4590   ciun 4955  cmpt 5191  Oncon0 6360  Lim wlim 6361  suc csuc 6362  cfv 6536  (class class class)co 7410  reccrdg 8395  cc 11097  cr 11098  0cc0 11099  1c1 11100   + caddc 11102   · cmul 11104  cmin 11440  ccj 15146  cim 15148  abscabs 15284
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1823  ax-4 1837  ax-5 1938  ax-6 1995  ax-7 2036  ax-8 2143  ax-9 2151  ax-10 2174  ax-11 2190  ax-12 2211  ax-ext 2733  ax-rep 5237  ax-sep 5256  ax-nul 5268  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11155  ax-resscn 11156  ax-1cn 11157  ax-icn 11158  ax-addcl 11159  ax-addrcl 11160  ax-mulcl 11161  ax-mulrcl 11162  ax-mulcom 11163  ax-addass 11164  ax-mulass 11165  ax-distr 11166  ax-i2m1 11167  ax-1ne0 11168  ax-1rid 11169  ax-rnegex 11170  ax-rrecex 11171  ax-cnre 11172  ax-pre-lttri 11173  ax-pre-lttrn 11174  ax-pre-ltadd 11175
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1571  df-fal 1581  df-ex 1808  df-nf 1812  df-sb 2095  df-mo 2565  df-eu 2595  df-clab 2740  df-cleq 2753  df-clel 2836  df-nfc 2910  df-ne 2957  df-nel 3063  df-ral 3078  df-rex 3088  df-reu 3368  df-rab 3415  df-v 3455  df-sbc 3744  df-csb 3853  df-dif 3907  df-un 3909  df-in 3911  df-ss 3921  df-pss 3924  df-nul 4286  df-if 4487  df-pw 4563  df-sn 4589  df-pr 4591  df-op 4595  df-uni 4872  df-iun 4957  df-br 5109  df-opab 5173  df-mpt 5192  df-tr 5218  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7862  df-2nd 7986  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-er 8693  df-en 8943  df-dom 8944  df-sdom 8945  df-pnf 11244  df-mnf 11245  df-ltxr 11247  df-sub 11442
This theorem is referenced by:  constrfiss  34107
  Copyright terms: Public domain W3C validator