Theorem erdszelem11 35887

Description: Lemma for erdsze 35888. (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 35886	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃𝑚 ∈ (1...𝑁)(¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)) ∨ ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1))))
10	1	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → 𝑁 ∈ ℕ)
11	2	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → 𝐹:(1...𝑁)–1-1→ℝ)
12		ltso 11361	. . . . . . 7 ⊢ < Or ℝ
13		simprl 783	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → 𝑚 ∈ (1...𝑁))
14	6	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → 𝑅 ∈ ℕ)
15		simprr 785	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → ¬ (𝐼‘𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))
16	10, 11, 3, 12, 13, 14, 15	erdszelem7 35883	. . . . . 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 462	. . . . 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 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → 𝑁 ∈ ℕ)
19	2	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → 𝐹:(1...𝑁)–1-1→ℝ)
20		gtso 11362	. . . . . . 7 ⊢ ◡ < Or ℝ
21		simprl 783	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → 𝑚 ∈ (1...𝑁))
22	7	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → 𝑆 ∈ ℕ)
23		simprr 785	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → ¬ (𝐽‘𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))
24	18, 19, 4, 20, 21, 22, 23	erdszelem7 35883	. . . . . 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 462	. . . . 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 3163	. . 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 3130	. 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)))))

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   ∨ wo 861   = wceq 1570   ∈ wcel 2145  ∃wrex 3086  {crab 3412  𝒫 cpw 4556  ⟨cop 4589   class class class wbr 5102   ↦ cmpt 5185  ^◡ccnv 5646   ↾ cres 5649   “ cima 5650  –1-1→wf1 6524  ‘cfv 6527   Isom wiso 6528  (class class class)co 7408  supcsup 9410  ℝcr 11170  1c1 11172   · cmul 11176   < clt 11314   ≤ cle 11315   − cmin 11512  ℕcn 12304  ...cfz 13608  ♯chash 14441

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-cnex 11227  ax-resscn 11228  ax-1cn 11229  ax-icn 11230  ax-addcl 11231  ax-addrcl 11232  ax-mulcl 11233  ax-mulrcl 11234  ax-mulcom 11235  ax-addass 11236  ax-mulass 11237  ax-distr 11238  ax-i2m1 11239  ax-1ne0 11240  ax-1rid 11241  ax-rnegex 11242  ax-rrecex 11243  ax-cnre 11244  ax-pre-lttri 11245  ax-pre-lttrn 11246  ax-pre-ltadd 11247  ax-pre-mulgt0 11248  ax-pre-sup 11249

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-isom 6536  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8454  df-oadd 8458  df-er 8695  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-fin 8955  df-sup 9412  df-dju 9953  df-card 9991  df-pnf 11316  df-mnf 11317  df-xr 11318  df-ltxr 11319  df-le 11320  df-sub 11514  df-neg 11515  df-nn 12305  df-n0 12576  df-xnn0 12649  df-z 12663  df-uz 12935  df-fz 13609  df-hash 14442

This theorem is used by:  erdsze  35888