Theorem erdszelem11 35628

Description: Lemma for erdsze 35629. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Jan-2015.)

Hypotheses

Ref	Expression
erdsze.n	⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
erdsze.f	⊢ (𝜑 → 𝐹:(1...𝑁)–1-1→ℝ)
erdszelem.i	⊢ 𝐼 = (𝑥 ∈ (1...𝑁) ↦ sup((♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝑥) ∣ ((𝐹 ↾ 𝑦) Isom < , < (𝑦, (𝐹 “ 𝑦)) ∧ 𝑥 ∈ 𝑦)}), ℝ, < ))
erdszelem.j	⊢ 𝐽 = (𝑥 ∈ (1...𝑁) ↦ sup((♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝑥) ∣ ((𝐹 ↾ 𝑦) Isom < , ◡ < (𝑦, (𝐹 “ 𝑦)) ∧ 𝑥 ∈ 𝑦)}), ℝ, < ))
erdszelem.t	⊢ 𝑇 = (𝑛 ∈ (1...𝑁) ↦ ⟨(𝐼‘𝑛), (𝐽‘𝑛)⟩)
erdszelem.r	⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℕ)
erdszelem.s	⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℕ)
erdszelem.m	⊢ (𝜑 → ((𝑅 − 1) · (𝑆 − 1)) < 𝑁)

Assertion

Ref	Expression
erdszelem11	⊢ (𝜑 → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)((𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠))) ∨ (𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , ◡ < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠)))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦   𝑛,𝑠,𝑥,𝑦,𝐹   𝑛,𝐼,𝑠,𝑥,𝑦   𝑛,𝐽,𝑠,𝑥,𝑦   𝑅,𝑠,𝑥,𝑦   𝑛,𝑁,𝑠,𝑥,𝑦   𝜑,𝑛,𝑠,𝑥,𝑦   𝑆,𝑠,𝑥,𝑦   𝑇,𝑠

Allowed substitution hints:   𝑅(𝑛)   𝑆(𝑛)   𝑇(𝑥,𝑦,𝑛)

Proof of Theorem erdszelem11

Dummy variable 𝑚 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		erdsze.n	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑁 ∈ ℕ)
2		erdsze.f	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝐹:(1...𝑁)–1-1→ℝ)
3		erdszelem.i	. . . 4 ⊢ 𝐼 = (𝑥 ∈ (1...𝑁) ↦ sup((♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝑥) ∣ ((𝐹 ↾ 𝑦) Isom < , < (𝑦, (𝐹 “ 𝑦)) ∧ 𝑥 ∈ 𝑦)}), ℝ, < ))
4		erdszelem.j	. . . 4 ⊢ 𝐽 = (𝑥 ∈ (1...𝑁) ↦ sup((♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝑥) ∣ ((𝐹 ↾ 𝑦) Isom < , ◡ < (𝑦, (𝐹 “ 𝑦)) ∧ 𝑥 ∈ 𝑦)}), ℝ, < ))
5		erdszelem.t	. . . 4 ⊢ 𝑇 = (𝑛 ∈ (1...𝑁) ↦ ⟨(𝐼‘𝑛), (𝐽‘𝑛)⟩)
6		erdszelem.r	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑅 ∈ ℕ)
7		erdszelem.s	. . . 4 ⊢ (𝜑 → 𝑆 ∈ ℕ)
8		erdszelem.m	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑅 − 1) · (𝑆 − 1)) < 𝑁)
9	1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8	erdszelem10 35627	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃𝑚 ∈ (1...𝑁)(¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)) ∨ ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1))))
10	1	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → 𝑁 ∈ ℕ)
11	2	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → 𝐹:(1...𝑁)–1-1→ℝ)
12		ltso 11292	. . . . . . 7 ⊢ < Or ℝ
13		simprl 782	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → 𝑚 ∈ (1...𝑁))
14	6	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → 𝑅 ∈ ℕ)
15		simprr 784	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → ¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))
16	10, 11, 3, 12, 13, 14, 15	erdszelem7 35624	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠))))
17	16	expr 461	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (1...𝑁)) → (¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)) → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠)))))
18	1	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → 𝑁 ∈ ℕ)
19	2	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → 𝐹:(1...𝑁)–1-1→ℝ)
20		gtso 11293	. . . . . . 7 ⊢ ◡ < Or ℝ
21		simprl 782	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → 𝑚 ∈ (1...𝑁))
22	7	adantr 485	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → 𝑆 ∈ ℕ)
23		simprr 784	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))
24	18, 19, 4, 20, 21, 22, 23	erdszelem7 35624	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , ◡ < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠))))
25	24	expr 461	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (1...𝑁)) → (¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)) → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , ◡ < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠)))))
26	17, 25	orim12d 979	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑚 ∈ (1...𝑁)) → ((¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)) ∨ ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1))) → (∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠))) ∨ ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , ◡ < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠))))))
27	26	rexlimdva 3172	. . 3 ⊢ (𝜑 → (∃𝑚 ∈ (1...𝑁)(¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)) ∨ ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1))) → (∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠))) ∨ ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , ◡ < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠))))))
28	9, 27	mpd 16	. 2 ⊢ (𝜑 → (∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠))) ∨ ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , ◡ < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠)))))
29		r19.43 3139	. 2 ⊢ (∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)((𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠))) ∨ (𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , ◡ < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠)))) ↔ (∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠))) ∨ ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , ◡ < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠)))))
30	28, 29	sylibr 237	1 ⊢ (𝜑 → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)((𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠))) ∨ (𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹 ↾ 𝑠) Isom < , ◡ < (𝑠, (𝐹 “ 𝑠)))))

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 400   ∨ wo 860   = wceq 1567   ∈ wcel 2149  ∃wrex 3095  {crab 3423  𝒫 cpw 4567  ⟨cop 4600   class class class wbr 5113   ↦ cmpt 5196  ^◡ccnv 5663   ↾ cres 5666   “ cima 5667  –1-1→wf1 6536  ‘cfv 6539   Isom wiso 6540  (class class class)co 7413  supcsup 9402  ℝcr 11101  1c1 11103   · cmul 11107   < clt 11245   ≤ cle 11246   − cmin 11443  ℕcn 12235  ...cfz 13537  ♯chash 14368

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1822  ax-4 1836  ax-5 1937  ax-6 1994  ax-7 2035  ax-8 2151  ax-9 2159  ax-10 2182  ax-11 2198  ax-12 2219  ax-ext 2741  ax-rep 5242  ax-sep 5261  ax-nul 5273  ax-pow 5339  ax-pr 5407  ax-un 7735  ax-cnex 11158  ax-resscn 11159  ax-1cn 11160  ax-icn 11161  ax-addcl 11162  ax-addrcl 11163  ax-mulcl 11164  ax-mulrcl 11165  ax-mulcom 11166  ax-addass 11167  ax-mulass 11168  ax-distr 11169  ax-i2m1 11170  ax-1ne0 11171  ax-1rid 11172  ax-rnegex 11173  ax-rrecex 11174  ax-cnre 11175  ax-pre-lttri 11176  ax-pre-lttrn 11177  ax-pre-ltadd 11178  ax-pre-mulgt0 11179  ax-pre-sup 11180

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1102  df-3an 1103  df-tru 1570  df-fal 1580  df-ex 1807  df-nf 1811  df-sb 2098  df-mo 2573  df-eu 2603  df-clab 2748  df-cleq 2761  df-clel 2844  df-nfc 2918  df-ne 2965  df-nel 3071  df-ral 3086  df-rex 3096  df-rmo 3376  df-reu 3377  df-rab 3424  df-v 3465  df-sbc 3754  df-csb 3862  df-dif 3916  df-un 3918  df-in 3920  df-ss 3930  df-pss 3933  df-nul 4295  df-if 4493  df-pw 4569  df-sn 4595  df-pr 4597  df-op 4601  df-uni 4877  df-int 4917  df-iun 4962  df-br 5114  df-opab 5178  df-mpt 5197  df-tr 5223  df-id 5559  df-eprel 5564  df-po 5572  df-so 5573  df-fr 5617  df-we 5619  df-xp 5670  df-rel 5671  df-cnv 5672  df-co 5673  df-dm 5674  df-rn 5675  df-res 5676  df-ima 5677  df-pred 6305  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6495  df-fun 6541  df-fn 6542  df-f 6543  df-f1 6544  df-fo 6545  df-f1o 6546  df-fv 6547  df-isom 6548  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7865  df-1st 7988  df-2nd 7989  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-1o 8455  df-oadd 8459  df-er 8696  df-en 8946  df-dom 8947  df-sdom 8948  df-fin 8949  df-sup 9404  df-dju 9889  df-card 9927  df-pnf 11247  df-mnf 11248  df-xr 11249  df-ltxr 11250  df-le 11251  df-sub 11445  df-neg 11446  df-nn 12236  df-n0 12507  df-xnn0 12580  df-z 12594  df-uz 12865  df-fz 13538  df-hash 14369

This theorem is referenced by:  erdsze  35629