Users' Mathboxes Mathbox for Mario Carneiro < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  erdszelem11 Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem erdszelem11 32664
Description: Lemma for erdsze 32665. (Contributed by Mario Carneiro, 22-Jan-2015.)
Hypotheses
Ref Expression
erdsze.n (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
erdsze.f (𝜑𝐹:(1...𝑁)–1-1→ℝ)
erdszelem.i 𝐼 = (𝑥 ∈ (1...𝑁) ↦ sup((♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝑥) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , < (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝑥𝑦)}), ℝ, < ))
erdszelem.j 𝐽 = (𝑥 ∈ (1...𝑁) ↦ sup((♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝑥) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , < (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝑥𝑦)}), ℝ, < ))
erdszelem.t 𝑇 = (𝑛 ∈ (1...𝑁) ↦ ⟨(𝐼𝑛), (𝐽𝑛)⟩)
erdszelem.r (𝜑𝑅 ∈ ℕ)
erdszelem.s (𝜑𝑆 ∈ ℕ)
erdszelem.m (𝜑 → ((𝑅 − 1) · (𝑆 − 1)) < 𝑁)
Assertion
Ref Expression
erdszelem11 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)((𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠))) ∨ (𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠)))))
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.
StepHypRef Expression
1 erdsze.n . . . 4 (𝜑𝑁 ∈ ℕ)
2 erdsze.f . . . 4 (𝜑𝐹:(1...𝑁)–1-1→ℝ)
3 erdszelem.i . . . 4 𝐼 = (𝑥 ∈ (1...𝑁) ↦ sup((♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝑥) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , < (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝑥𝑦)}), ℝ, < ))
4 erdszelem.j . . . 4 𝐽 = (𝑥 ∈ (1...𝑁) ↦ sup((♯ “ {𝑦 ∈ 𝒫 (1...𝑥) ∣ ((𝐹𝑦) Isom < , < (𝑦, (𝐹𝑦)) ∧ 𝑥𝑦)}), ℝ, < ))
5 erdszelem.t . . . 4 𝑇 = (𝑛 ∈ (1...𝑁) ↦ ⟨(𝐼𝑛), (𝐽𝑛)⟩)
6 erdszelem.r . . . 4 (𝜑𝑅 ∈ ℕ)
7 erdszelem.s . . . 4 (𝜑𝑆 ∈ ℕ)
8 erdszelem.m . . . 4 (𝜑 → ((𝑅 − 1) · (𝑆 − 1)) < 𝑁)
91, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8erdszelem10 32663 . . 3 (𝜑 → ∃𝑚 ∈ (1...𝑁)(¬ (𝐼𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)) ∨ ¬ (𝐽𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1))))
101adantr 485 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → 𝑁 ∈ ℕ)
112adantr 485 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → 𝐹:(1...𝑁)–1-1→ℝ)
12 ltso 10744 . . . . . . 7 < Or ℝ
13 simprl 771 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → 𝑚 ∈ (1...𝑁))
146adantr 485 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → 𝑅 ∈ ℕ)
15 simprr 773 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → ¬ (𝐼𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))
1610, 11, 3, 12, 13, 14, 15erdszelem7 32660 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐼𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)))) → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠))))
1716expr 461 . . . . 5 ((𝜑𝑚 ∈ (1...𝑁)) → (¬ (𝐼𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)) → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠)))))
181adantr 485 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → 𝑁 ∈ ℕ)
192adantr 485 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → 𝐹:(1...𝑁)–1-1→ℝ)
20 gtso 10745 . . . . . . 7 < Or ℝ
21 simprl 771 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → 𝑚 ∈ (1...𝑁))
227adantr 485 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → 𝑆 ∈ ℕ)
23 simprr 773 . . . . . . 7 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → ¬ (𝐽𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))
2418, 19, 4, 20, 21, 22, 23erdszelem7 32660 . . . . . 6 ((𝜑 ∧ (𝑚 ∈ (1...𝑁) ∧ ¬ (𝐽𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)))) → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠))))
2524expr 461 . . . . 5 ((𝜑𝑚 ∈ (1...𝑁)) → (¬ (𝐽𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1)) → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠)))))
2617, 25orim12d 963 . . . 4 ((𝜑𝑚 ∈ (1...𝑁)) → ((¬ (𝐼𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)) ∨ ¬ (𝐽𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1))) → (∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠))) ∨ ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠))))))
2726rexlimdva 3206 . . 3 (𝜑 → (∃𝑚 ∈ (1...𝑁)(¬ (𝐼𝑚) ∈ (1...(𝑅 − 1)) ∨ ¬ (𝐽𝑚) ∈ (1...(𝑆 − 1))) → (∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠))) ∨ ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠))))))
289, 27mpd 15 . 2 (𝜑 → (∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠))) ∨ ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠)))))
29 r19.43 3267 . 2 (∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)((𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠))) ∨ (𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠)))) ↔ (∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠))) ∨ ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)(𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠)))))
3028, 29sylibr 237 1 (𝜑 → ∃𝑠 ∈ 𝒫 (1...𝑁)((𝑅 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠))) ∨ (𝑆 ≤ (♯‘𝑠) ∧ (𝐹𝑠) Isom < , < (𝑠, (𝐹𝑠)))))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:  ¬ wn 3  wi 4  wa 400  wo 845   = wceq 1539  wcel 2112  wrex 3069  {crab 3072  𝒫 cpw 4487  cop 4521   class class class wbr 5025  cmpt 5105  ccnv 5516  cres 5519  cima 5520  1-1wf1 6325  cfv 6328   Isom wiso 6329  (class class class)co 7143  supcsup 8922  cr 10559  1c1 10561   · cmul 10565   < clt 10698  cle 10699  cmin 10893  cn 11659  ...cfz 12924  chash 13725
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1912  ax-6 1971  ax-7 2016  ax-8 2114  ax-9 2122  ax-10 2143  ax-11 2159  ax-12 2176  ax-ext 2730  ax-rep 5149  ax-sep 5162  ax-nul 5169  ax-pow 5227  ax-pr 5291  ax-un 7452  ax-cnex 10616  ax-resscn 10617  ax-1cn 10618  ax-icn 10619  ax-addcl 10620  ax-addrcl 10621  ax-mulcl 10622  ax-mulrcl 10623  ax-mulcom 10624  ax-addass 10625  ax-mulass 10626  ax-distr 10627  ax-i2m1 10628  ax-1ne0 10629  ax-1rid 10630  ax-rnegex 10631  ax-rrecex 10632  ax-cnre 10633  ax-pre-lttri 10634  ax-pre-lttrn 10635  ax-pre-ltadd 10636  ax-pre-mulgt0 10637  ax-pre-sup 10638
This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 846  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2071  df-mo 2558  df-eu 2589  df-clab 2737  df-cleq 2751  df-clel 2831  df-nfc 2899  df-ne 2950  df-nel 3054  df-ral 3073  df-rex 3074  df-reu 3075  df-rmo 3076  df-rab 3077  df-v 3409  df-sbc 3694  df-csb 3802  df-dif 3857  df-un 3859  df-in 3861  df-ss 3871  df-pss 3873  df-nul 4222  df-if 4414  df-pw 4489  df-sn 4516  df-pr 4518  df-tp 4520  df-op 4522  df-uni 4792  df-int 4832  df-iun 4878  df-br 5026  df-opab 5088  df-mpt 5106  df-tr 5132  df-id 5423  df-eprel 5428  df-po 5436  df-so 5437  df-fr 5476  df-we 5478  df-xp 5523  df-rel 5524  df-cnv 5525  df-co 5526  df-dm 5527  df-rn 5528  df-res 5529  df-ima 5530  df-pred 6119  df-ord 6165  df-on 6166  df-lim 6167  df-suc 6168  df-iota 6287  df-fun 6330  df-fn 6331  df-f 6332  df-f1 6333  df-fo 6334  df-f1o 6335  df-fv 6336  df-isom 6337  df-riota 7101  df-ov 7146  df-oprab 7147  df-mpo 7148  df-om 7573  df-1st 7686  df-2nd 7687  df-wrecs 7950  df-recs 8011  df-rdg 8049  df-1o 8105  df-2o 8106  df-oadd 8109  df-er 8292  df-map 8411  df-en 8521  df-dom 8522  df-sdom 8523  df-fin 8524  df-sup 8924  df-dju 9348  df-card 9386  df-pnf 10700  df-mnf 10701  df-xr 10702  df-ltxr 10703  df-le 10704  df-sub 10895  df-neg 10896  df-nn 11660  df-n0 11920  df-xnn0 11992  df-z 12006  df-uz 12268  df-fz 12925  df-hash 13726
This theorem is referenced by:  erdsze  32665
  Copyright terms: Public domain W3C validator