Theorem dyadf 24192

Description: The function 𝐹 returns the endpoints of a dyadic rational covering of the real line. (Contributed by Mario Carneiro, 26-Mar-2015.)

Hypothesis

Ref	Expression
dyadmbl.1	⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ ℕ0 ↦ ⟨(𝑥 / (2↑𝑦)), ((𝑥 + 1) / (2↑𝑦))⟩)

Assertion

Ref	Expression
dyadf	⊢ 𝐹:(ℤ × ℕ0)⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ))

Distinct variable group:   𝑥,𝑦,𝐹

Proof of Theorem dyadf

Step	Hyp	Ref	Expression
1		zre 11986	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ℤ → 𝑥 ∈ ℝ)
2	1	adantr 483	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑥 ∈ ℝ)
3	2	lep1d 11571	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 𝑥 ≤ (𝑥 + 1))
4		peano2re 10813	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑥 ∈ ℝ → (𝑥 + 1) ∈ ℝ)
5	2, 4	syl 17	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑥 + 1) ∈ ℝ)
6		2nn 11711	. . . . . . . . . 10 ⊢ 2 ∈ ℕ
7		nnexpcl 13443	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((2 ∈ ℕ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → (2↑𝑦) ∈ ℕ)
8	6, 7	mpan 688	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑦 ∈ ℕ0 → (2↑𝑦) ∈ ℕ)
9	8	adantl 484	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → (2↑𝑦) ∈ ℕ)
10	9	nnred 11653	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → (2↑𝑦) ∈ ℝ)
11	9	nngt0d 11687	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → 0 < (2↑𝑦))
12		lediv1 11505	. . . . . . 7 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ (𝑥 + 1) ∈ ℝ ∧ ((2↑𝑦) ∈ ℝ ∧ 0 < (2↑𝑦))) → (𝑥 ≤ (𝑥 + 1) ↔ (𝑥 / (2↑𝑦)) ≤ ((𝑥 + 1) / (2↑𝑦))))
13	2, 5, 10, 11, 12	syl112anc 1370	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑥 ≤ (𝑥 + 1) ↔ (𝑥 / (2↑𝑦)) ≤ ((𝑥 + 1) / (2↑𝑦))))
14	3, 13	mpbid 234	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑥 / (2↑𝑦)) ≤ ((𝑥 + 1) / (2↑𝑦)))
15		df-br 5067	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 / (2↑𝑦)) ≤ ((𝑥 + 1) / (2↑𝑦)) ↔ ⟨(𝑥 / (2↑𝑦)), ((𝑥 + 1) / (2↑𝑦))⟩ ∈ ≤ )
16	14, 15	sylib 220	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → ⟨(𝑥 / (2↑𝑦)), ((𝑥 + 1) / (2↑𝑦))⟩ ∈ ≤ )
17		nndivre 11679	. . . . . 6 ⊢ ((𝑥 ∈ ℝ ∧ (2↑𝑦) ∈ ℕ) → (𝑥 / (2↑𝑦)) ∈ ℝ)
18	1, 8, 17	syl2an 597	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → (𝑥 / (2↑𝑦)) ∈ ℝ)
19	1, 4	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝑥 ∈ ℤ → (𝑥 + 1) ∈ ℝ)
20		nndivre 11679	. . . . . 6 ⊢ (((𝑥 + 1) ∈ ℝ ∧ (2↑𝑦) ∈ ℕ) → ((𝑥 + 1) / (2↑𝑦)) ∈ ℝ)
21	19, 8, 20	syl2an 597	. . . . 5 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → ((𝑥 + 1) / (2↑𝑦)) ∈ ℝ)
22	18, 21	opelxpd 5593	. . . 4 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → ⟨(𝑥 / (2↑𝑦)), ((𝑥 + 1) / (2↑𝑦))⟩ ∈ (ℝ × ℝ))
23	16, 22	elind 4171	. . 3 ⊢ ((𝑥 ∈ ℤ ∧ 𝑦 ∈ ℕ0) → ⟨(𝑥 / (2↑𝑦)), ((𝑥 + 1) / (2↑𝑦))⟩ ∈ ( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
24	23	rgen2 3203	. 2 ⊢ ∀𝑥 ∈ ℤ ∀𝑦 ∈ ℕ0 ⟨(𝑥 / (2↑𝑦)), ((𝑥 + 1) / (2↑𝑦))⟩ ∈ ( ≤ ∩ (ℝ × ℝ))
25		dyadmbl.1	. . 3 ⊢ 𝐹 = (𝑥 ∈ ℤ, 𝑦 ∈ ℕ0 ↦ ⟨(𝑥 / (2↑𝑦)), ((𝑥 + 1) / (2↑𝑦))⟩)
26	25	fmpo 7766	. 2 ⊢ (∀𝑥 ∈ ℤ ∀𝑦 ∈ ℕ0 ⟨(𝑥 / (2↑𝑦)), ((𝑥 + 1) / (2↑𝑦))⟩ ∈ ( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)) ↔ 𝐹:(ℤ × ℕ0)⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ)))
27	24, 26	mpbi 232	1 ⊢ 𝐹:(ℤ × ℕ0)⟶( ≤ ∩ (ℝ × ℝ))

Syntax hints:   ↔ wb 208   ∧ wa 398   = wceq 1537   ∈ wcel 2114  ∀wral 3138   ∩ cin 3935  ⟨cop 4573   class class class wbr 5066   × cxp 5553  ⟶wf 6351  (class class class)co 7156   ∈ cmpo 7158  ℝcr 10536  0cc0 10537  1c1 10538   + caddc 10540   < clt 10675   ≤ cle 10676   / cdiv 11297  ℕcn 11638  2c2 11693  ℕ₀cn0 11898  ℤcz 11982  ↑cexp 13430

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 1970  ax-7 2015  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2145  ax-11 2161  ax-12 2177  ax-ext 2793  ax-sep 5203  ax-nul 5210  ax-pow 5266  ax-pr 5330  ax-un 7461  ax-cnex 10593  ax-resscn 10594  ax-1cn 10595  ax-icn 10596  ax-addcl 10597  ax-addrcl 10598  ax-mulcl 10599  ax-mulrcl 10600  ax-mulcom 10601  ax-addass 10602  ax-mulass 10603  ax-distr 10604  ax-i2m1 10605  ax-1ne0 10606  ax-1rid 10607  ax-rnegex 10608  ax-rrecex 10609  ax-cnre 10610  ax-pre-lttri 10611  ax-pre-lttrn 10612  ax-pre-ltadd 10613  ax-pre-mulgt0 10614

This theorem depends on definitions:  df-bi 209  df-an 399  df-or 844  df-3or 1084  df-3an 1085  df-tru 1540  df-ex 1781  df-nf 1785  df-sb 2070  df-mo 2622  df-eu 2654  df-clab 2800  df-cleq 2814  df-clel 2893  df-nfc 2963  df-ne 3017  df-nel 3124  df-ral 3143  df-rex 3144  df-reu 3145  df-rmo 3146  df-rab 3147  df-v 3496  df-sbc 3773  df-csb 3884  df-dif 3939  df-un 3941  df-in 3943  df-ss 3952  df-pss 3954  df-nul 4292  df-if 4468  df-pw 4541  df-sn 4568  df-pr 4570  df-tp 4572  df-op 4574  df-uni 4839  df-iun 4921  df-br 5067  df-opab 5129  df-mpt 5147  df-tr 5173  df-id 5460  df-eprel 5465  df-po 5474  df-so 5475  df-fr 5514  df-we 5516  df-xp 5561  df-rel 5562  df-cnv 5563  df-co 5564  df-dm 5565  df-rn 5566  df-res 5567  df-ima 5568  df-pred 6148  df-ord 6194  df-on 6195  df-lim 6196  df-suc 6197  df-iota 6314  df-fun 6357  df-fn 6358  df-f 6359  df-f1 6360  df-fo 6361  df-f1o 6362  df-fv 6363  df-riota 7114  df-ov 7159  df-oprab 7160  df-mpo 7161  df-om 7581  df-1st 7689  df-2nd 7690  df-wrecs 7947  df-recs 8008  df-rdg 8046  df-er 8289  df-en 8510  df-dom 8511  df-sdom 8512  df-pnf 10677  df-mnf 10678  df-xr 10679  df-ltxr 10680  df-le 10681  df-sub 10872  df-neg 10873  df-div 11298  df-nn 11639  df-2 11701  df-n0 11899  df-z 11983  df-uz 12245  df-seq 13371  df-exp 13431

This theorem is referenced by:  dyaddisj  24197  dyadmax  24199  dyadmbllem  24200  dyadmbl  24201  opnmbllem  24202  opnmbllem0  34943  mblfinlem2  34945