Theorem iccpartdisj 48206

Description: The segments of a partitioned half-open interval of extended reals are a disjoint collection. (Contributed by AV, 19-Jul-2020.)

Hypotheses

Ref	Expression
iccpartiun.m	⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
iccpartiun.p	⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ (RePart‘𝑀))

Assertion

Ref	Expression
iccpartdisj	⊢ (𝜑 → Disj 𝑖 ∈ (0..^𝑀)((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))))

Distinct variable groups:   𝑖,𝑀   𝑃,𝑖   𝜑,𝑖

Proof of Theorem iccpartdisj

Dummy variables 𝑗 𝑝 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		nfv 1944	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑖𝜑
2		nfreu1 3397	. . . . 5 ⊢ Ⅎ𝑖∃!𝑖 ∈ (0..^𝑀)𝑝 ∈ ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1)))
3		simpl 487	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝜑)
4		iccpartiun.m	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
5	4	adantr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑀 ∈ ℕ)
6		iccpartiun.p	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ (RePart‘𝑀))
7	6	adantr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑃 ∈ (RePart‘𝑀))
8		nnnn0 12506	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℕ0)
9		0elfz 13648	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...𝑀))
10	4, 8, 9	3syl 19	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 0 ∈ (0...𝑀))
11	10	adantr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 0 ∈ (0...𝑀))
12	5, 7, 11	iccpartxr 48188	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑃‘0) ∈ ℝ*)
13		nn0fz0 13649	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ0 ↔ 𝑀 ∈ (0...𝑀))
14	13	biimpi 219	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ0 → 𝑀 ∈ (0...𝑀))
15	4, 8, 14	3syl 19	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ (0...𝑀))
16	15	adantr 485	. . . . . . . . . 10 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑀 ∈ (0...𝑀))
17	5, 7, 16	iccpartxr 48188	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑃‘𝑀) ∈ ℝ*)
18	4, 6	iccpartgel 48198	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑃‘0) ≤ (𝑃‘𝑗))
19		elfzofz 13700	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑖 ∈ (0..^𝑀) → 𝑖 ∈ (0...𝑀))
20	19	adantl 486	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → 𝑖 ∈ (0...𝑀))
21		fveq2 6881	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑗 = 𝑖 → (𝑃‘𝑗) = (𝑃‘𝑖))
22	21	breq2d 5121	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑗 = 𝑖 → ((𝑃‘0) ≤ (𝑃‘𝑗) ↔ (𝑃‘0) ≤ (𝑃‘𝑖)))
23	22	rspcv 3577	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (𝑖 ∈ (0...𝑀) → (∀𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑃‘0) ≤ (𝑃‘𝑗) → (𝑃‘0) ≤ (𝑃‘𝑖)))
24	20, 23	syl 18	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (∀𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑃‘0) ≤ (𝑃‘𝑗) → (𝑃‘0) ≤ (𝑃‘𝑖)))
25	24	ex 417	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑖 ∈ (0..^𝑀) → (∀𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑃‘0) ≤ (𝑃‘𝑗) → (𝑃‘0) ≤ (𝑃‘𝑖))))
26	18, 25	mpid 45	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑖 ∈ (0..^𝑀) → (𝑃‘0) ≤ (𝑃‘𝑖)))
27	26	imp 411	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑃‘0) ≤ (𝑃‘𝑖))
28	4, 6	iccpartleu 48197	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → ∀𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑃‘𝑗) ≤ (𝑃‘𝑀))
29		fzofzp1 13789	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑖 ∈ (0..^𝑀) → (𝑖 + 1) ∈ (0...𝑀))
30	29	adantl 486	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑖 + 1) ∈ (0...𝑀))
31		fveq2 6881	. . . . . . . . . . . . . . 15 ⊢ (𝑗 = (𝑖 + 1) → (𝑃‘𝑗) = (𝑃‘(𝑖 + 1)))
32	31	breq1d 5119	. . . . . . . . . . . . . 14 ⊢ (𝑗 = (𝑖 + 1) → ((𝑃‘𝑗) ≤ (𝑃‘𝑀) ↔ (𝑃‘(𝑖 + 1)) ≤ (𝑃‘𝑀)))
33	32	rspcv 3577	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ ((𝑖 + 1) ∈ (0...𝑀) → (∀𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑃‘𝑗) ≤ (𝑃‘𝑀) → (𝑃‘(𝑖 + 1)) ≤ (𝑃‘𝑀)))
34	30, 33	syl 18	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (∀𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑃‘𝑗) ≤ (𝑃‘𝑀) → (𝑃‘(𝑖 + 1)) ≤ (𝑃‘𝑀)))
35	34	ex 417	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → (𝑖 ∈ (0..^𝑀) → (∀𝑗 ∈ (0...𝑀)(𝑃‘𝑗) ≤ (𝑃‘𝑀) → (𝑃‘(𝑖 + 1)) ≤ (𝑃‘𝑀))))
36	28, 35	mpid 45	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑖 ∈ (0..^𝑀) → (𝑃‘(𝑖 + 1)) ≤ (𝑃‘𝑀)))
37	36	imp 411	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑃‘(𝑖 + 1)) ≤ (𝑃‘𝑀))
38		icossico 13438	. . . . . . . . 9 ⊢ ((((𝑃‘0) ∈ ℝ* ∧ (𝑃‘𝑀) ∈ ℝ*) ∧ ((𝑃‘0) ≤ (𝑃‘𝑖) ∧ (𝑃‘(𝑖 + 1)) ≤ (𝑃‘𝑀))) → ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))) ⊆ ((𝑃‘0)[,)(𝑃‘𝑀)))
39	12, 17, 27, 37, 38	syl22anc 851	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))) ⊆ ((𝑃‘0)[,)(𝑃‘𝑀)))
40	39	sseld 3936	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑝 ∈ ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))) → 𝑝 ∈ ((𝑃‘0)[,)(𝑃‘𝑀))))
41	4, 6	icceuelpart 48205	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑝 ∈ ((𝑃‘0)[,)(𝑃‘𝑀))) → ∃!𝑖 ∈ (0..^𝑀)𝑝 ∈ ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))))
42	3, 40, 41	syl6an 696	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ 𝑖 ∈ (0..^𝑀)) → (𝑝 ∈ ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))) → ∃!𝑖 ∈ (0..^𝑀)𝑝 ∈ ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1)))))
43	42	ex 417	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (𝑖 ∈ (0..^𝑀) → (𝑝 ∈ ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))) → ∃!𝑖 ∈ (0..^𝑀)𝑝 ∈ ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))))))
44	1, 2, 43	rexlimd 3272	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (∃𝑖 ∈ (0..^𝑀)𝑝 ∈ ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))) → ∃!𝑖 ∈ (0..^𝑀)𝑝 ∈ ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1)))))
45		rmo5 3387	. . . 4 ⊢ (∃*𝑖 ∈ (0..^𝑀)𝑝 ∈ ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))) ↔ (∃𝑖 ∈ (0..^𝑀)𝑝 ∈ ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))) → ∃!𝑖 ∈ (0..^𝑀)𝑝 ∈ ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1)))))
46	44, 45	sylibr 237	. . 3 ⊢ (𝜑 → ∃*𝑖 ∈ (0..^𝑀)𝑝 ∈ ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))))
47	46	alrimiv 1957	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑝∃*𝑖 ∈ (0..^𝑀)𝑝 ∈ ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))))
48		df-disj 5077	. 2 ⊢ (Disj 𝑖 ∈ (0..^𝑀)((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))) ↔ ∀𝑝∃*𝑖 ∈ (0..^𝑀)𝑝 ∈ ((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))))
49	47, 48	sylibr 237	1 ⊢ (𝜑 → Disj 𝑖 ∈ (0..^𝑀)((𝑃‘𝑖)[,)(𝑃‘(𝑖 + 1))))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 400  ∀wal 1568   = wceq 1570   ∈ wcel 2143  ∀wral 3079  ∃wrex 3089  ∃!wreu 3367  ∃*wrmo 3368   ⊆ wss 3905  Disj wdisj 5076   class class class wbr 5109  ‘cfv 6536  (class class class)co 7410  0cc0 11095  1c1 11096   + caddc 11098  ℝ^*cxr 11237   ≤ cle 11239  ℕcn 12228  ℕ₀cn0 12499  [,)cico 13369  ...cfz 13530  ..^cfzo 13678  RePartciccp 48182

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1825  ax-4 1839  ax-5 1940  ax-6 1997  ax-7 2038  ax-8 2145  ax-9 2153  ax-10 2176  ax-11 2192  ax-12 2213  ax-ext 2735  ax-sep 5257  ax-nul 5269  ax-pow 5336  ax-pr 5404  ax-un 7732  ax-cnex 11151  ax-resscn 11152  ax-1cn 11153  ax-icn 11154  ax-addcl 11155  ax-addrcl 11156  ax-mulcl 11157  ax-mulrcl 11158  ax-mulcom 11159  ax-addass 11160  ax-mulass 11161  ax-distr 11162  ax-i2m1 11163  ax-1ne0 11164  ax-1rid 11165  ax-rnegex 11166  ax-rrecex 11167  ax-cnre 11168  ax-pre-lttri 11169  ax-pre-lttrn 11170  ax-pre-ltadd 11171  ax-pre-mulgt0 11172

This theorem depends on definitions:  df-bi 210  df-an 401  df-or 861  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1810  df-nf 1814  df-sb 2097  df-mo 2567  df-eu 2597  df-clab 2742  df-cleq 2755  df-clel 2838  df-nfc 2912  df-ne 2959  df-nel 3065  df-ral 3080  df-rex 3090  df-rmo 3369  df-reu 3370  df-rab 3417  df-v 3457  df-sbc 3745  df-csb 3854  df-dif 3908  df-un 3910  df-in 3912  df-ss 3922  df-pss 3925  df-nul 4287  df-if 4488  df-pw 4564  df-sn 4590  df-pr 4592  df-op 4596  df-uni 4873  df-iun 4958  df-disj 5077  df-br 5110  df-opab 5174  df-mpt 5193  df-tr 5219  df-id 5556  df-eprel 5561  df-po 5569  df-so 5570  df-fr 5614  df-we 5616  df-xp 5667  df-rel 5668  df-cnv 5669  df-co 5670  df-dm 5671  df-rn 5672  df-res 5673  df-ima 5674  df-pred 6302  df-ord 6363  df-on 6364  df-lim 6365  df-suc 6366  df-iota 6492  df-fun 6538  df-fn 6539  df-f 6540  df-f1 6541  df-fo 6542  df-f1o 6543  df-fv 6544  df-riota 7367  df-ov 7413  df-oprab 7414  df-mpo 7415  df-om 7859  df-1st 7982  df-2nd 7983  df-frecs 8274  df-wrecs 8305  df-recs 8354  df-rdg 8393  df-er 8690  df-map 8822  df-en 8940  df-dom 8941  df-sdom 8942  df-pnf 11240  df-mnf 11241  df-xr 11242  df-ltxr 11243  df-le 11244  df-sub 11438  df-neg 11439  df-nn 12229  df-2 12298  df-n0 12500  df-z 12587  df-uz 12858  df-ico 13373  df-fz 13531  df-fzo 13679  df-iccp 48183

This theorem is referenced by: (None)