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 33757
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 2820 . . . 4 (𝑚 = ∅ → (𝑀𝑚𝑀 ∈ ∅))
4 fveq2 6822 . . . . 5 (𝑚 = ∅ → (𝐶𝑚) = (𝐶‘∅))
54sseq2d 3962 . . . 4 (𝑚 = ∅ → ((𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚) ↔ (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘∅)))
63, 5imbi12d 344 . . 3 (𝑚 = ∅ → ((𝑀𝑚 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚)) ↔ (𝑀 ∈ ∅ → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘∅))))
7 eleq2w 2815 . . . 4 (𝑚 = 𝑛 → (𝑀𝑚𝑀𝑛))
8 fveq2 6822 . . . . 5 (𝑚 = 𝑛 → (𝐶𝑚) = (𝐶𝑛))
98sseq2d 3962 . . . 4 (𝑚 = 𝑛 → ((𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚) ↔ (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛)))
107, 9imbi12d 344 . . 3 (𝑚 = 𝑛 → ((𝑀𝑚 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚)) ↔ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))))
11 eleq2 2820 . . . 4 (𝑚 = suc 𝑛 → (𝑀𝑚𝑀 ∈ suc 𝑛))
12 fveq2 6822 . . . . 5 (𝑚 = suc 𝑛 → (𝐶𝑚) = (𝐶‘suc 𝑛))
1312sseq2d 3962 . . . 4 (𝑚 = suc 𝑛 → ((𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚) ↔ (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛)))
1411, 13imbi12d 344 . . 3 (𝑚 = suc 𝑛 → ((𝑀𝑚 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚)) ↔ (𝑀 ∈ suc 𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))))
15 eleq2 2820 . . . 4 (𝑚 = 𝑁 → (𝑀𝑚𝑀𝑁))
16 fveq2 6822 . . . . 5 (𝑚 = 𝑁 → (𝐶𝑚) = (𝐶𝑁))
1716sseq2d 3962 . . . 4 (𝑚 = 𝑁 → ((𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚) ↔ (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑁)))
1815, 17imbi12d 344 . . 3 (𝑚 = 𝑁 → ((𝑀𝑚 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚)) ↔ (𝑀𝑁 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑁))))
19 noel 4285 . . . 4 ¬ 𝑀 ∈ ∅
2019pm2.21i 119 . . 3 (𝑀 ∈ ∅ → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘∅))
21 simpllr 775 . . . . . . 7 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀𝑛) → (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛)))
2221syldbl2 841 . . . . . 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 774 . . . . . . 7 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀𝑛) → 𝑛 ∈ On)
2523, 24constrss 33756 . . . . . 6 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀𝑛) → (𝐶𝑛) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))
2622, 25sstrd 3940 . . . . 5 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀𝑛) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))
27 simpr 484 . . . . . . 7 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀 = 𝑛) → 𝑀 = 𝑛)
2827fveq2d 6826 . . . . . 6 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀 = 𝑛) → (𝐶𝑀) = (𝐶𝑛))
29 simplll 774 . . . . . . 7 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀 = 𝑛) → 𝑛 ∈ On)
3023, 29constrss 33756 . . . . . 6 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀 = 𝑛) → (𝐶𝑛) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))
3128, 30eqsstrd 3964 . . . . 5 ((((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) ∧ 𝑀 = 𝑛) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))
32 simpr 484 . . . . . 6 (((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) → 𝑀 ∈ suc 𝑛)
33 elsuci 6375 . . . . . 6 (𝑀 ∈ suc 𝑛 → (𝑀𝑛𝑀 = 𝑛))
3432, 33syl 17 . . . . 5 (((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) → (𝑀𝑛𝑀 = 𝑛))
3526, 31, 34mpjaodan 960 . . . 4 (((𝑛 ∈ On ∧ (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀 ∈ suc 𝑛) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))
3635exp31 419 . . 3 (𝑛 ∈ On → ((𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛)) → (𝑀 ∈ suc 𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶‘suc 𝑛))))
37 fveq2 6822 . . . . . . . 8 (𝑖 = 𝑀 → (𝐶𝑖) = (𝐶𝑀))
3837sseq2d 3962 . . . . . . 7 (𝑖 = 𝑀 → ((𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑖) ↔ (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑀)))
39 simpr 484 . . . . . . 7 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → 𝑀𝑚)
40 ssidd 3953 . . . . . . 7 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑀))
4138, 39, 40rspcedvdw 3575 . . . . . 6 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → ∃𝑖𝑚 (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑖))
42 ssiun 4993 . . . . . 6 (∃𝑖𝑚 (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑖) → (𝐶𝑀) ⊆ 𝑖𝑚 (𝐶𝑖))
4341, 42syl 17 . . . . 5 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → (𝐶𝑀) ⊆ 𝑖𝑚 (𝐶𝑖))
44 vex 3440 . . . . . . 7 𝑚 ∈ V
4544a1i 11 . . . . . 6 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → 𝑚 ∈ V)
46 simpll 766 . . . . . 6 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → Lim 𝑚)
4723, 45, 46constrlim 33752 . . . . 5 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → (𝐶𝑚) = 𝑖𝑚 (𝐶𝑖))
4843, 47sseqtrrd 3967 . . . 4 (((Lim 𝑚 ∧ ∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛))) ∧ 𝑀𝑚) → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚))
4948exp31 419 . . 3 (Lim 𝑚 → (∀𝑛𝑚 (𝑀𝑛 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑛)) → (𝑀𝑚 → (𝐶𝑀) ⊆ (𝐶𝑚))))
506, 10, 14, 18, 20, 36, 49tfinds 7790 . 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 395  wo 847  w3o 1085  w3a 1086   = wceq 1541  wcel 2111  wne 2928  wral 3047  wrex 3056  {crab 3395  Vcvv 3436  wss 3897  c0 4280  {cpr 4575   ciun 4939  cmpt 5170  Oncon0 6306  Lim wlim 6307  suc csuc 6308  cfv 6481  (class class class)co 7346  reccrdg 8328  cc 11004  cr 11005  0cc0 11006  1c1 11007   + caddc 11009   · cmul 11011  cmin 11344  ccj 15003  cim 15005  abscabs 15141
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1796  ax-4 1810  ax-5 1911  ax-6 1968  ax-7 2009  ax-8 2113  ax-9 2121  ax-10 2144  ax-11 2160  ax-12 2180  ax-ext 2703  ax-rep 5215  ax-sep 5232  ax-nul 5242  ax-pow 5301  ax-pr 5368  ax-un 7668  ax-cnex 11062  ax-resscn 11063  ax-1cn 11064  ax-icn 11065  ax-addcl 11066  ax-addrcl 11067  ax-mulcl 11068  ax-mulrcl 11069  ax-mulcom 11070  ax-addass 11071  ax-mulass 11072  ax-distr 11073  ax-i2m1 11074  ax-1ne0 11075  ax-1rid 11076  ax-rnegex 11077  ax-rrecex 11078  ax-cnre 11079  ax-pre-lttri 11080  ax-pre-lttrn 11081  ax-pre-ltadd 11082
This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 848  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1544  df-fal 1554  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2068  df-mo 2535  df-eu 2564  df-clab 2710  df-cleq 2723  df-clel 2806  df-nfc 2881  df-ne 2929  df-nel 3033  df-ral 3048  df-rex 3057  df-reu 3347  df-rab 3396  df-v 3438  df-sbc 3737  df-csb 3846  df-dif 3900  df-un 3902  df-in 3904  df-ss 3914  df-pss 3917  df-nul 4281  df-if 4473  df-pw 4549  df-sn 4574  df-pr 4576  df-op 4580  df-uni 4857  df-iun 4941  df-br 5090  df-opab 5152  df-mpt 5171  df-tr 5197  df-id 5509  df-eprel 5514  df-po 5522  df-so 5523  df-fr 5567  df-we 5569  df-xp 5620  df-rel 5621  df-cnv 5622  df-co 5623  df-dm 5624  df-rn 5625  df-res 5626  df-ima 5627  df-pred 6248  df-ord 6309  df-on 6310  df-lim 6311  df-suc 6312  df-iota 6437  df-fun 6483  df-fn 6484  df-f 6485  df-f1 6486  df-fo 6487  df-f1o 6488  df-fv 6489  df-riota 7303  df-ov 7349  df-oprab 7350  df-mpo 7351  df-om 7797  df-2nd 7922  df-frecs 8211  df-wrecs 8242  df-recs 8291  df-rdg 8329  df-er 8622  df-en 8870  df-dom 8871  df-sdom 8872  df-pnf 11148  df-mnf 11149  df-ltxr 11151  df-sub 11346
This theorem is referenced by:  constrfiss  33764
  Copyright terms: Public domain W3C validator