Theorem iccpartltu 44765

Description: If there is a partition, then all intermediate points and the lower bound are strictly less than the upper bound. (Contributed by AV, 14-Jul-2020.)

Hypotheses

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

Assertion

Ref	Expression
iccpartltu	⊢ (𝜑 → ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀))

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

Proof of Theorem iccpartltu

Dummy variable 𝑘 is distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		iccpartgtprec.m	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑀 ∈ ℕ)
2		0zd 12261	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 0 ∈ ℤ)
3		nnz 12272	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℤ)
4		nngt0 11934	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 0 < 𝑀)
5	2, 3, 4	3jca 1126	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (0 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝑀))
6	1, 5	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (0 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝑀))
7		fzopred 44702	. . . . . 6 ⊢ ((0 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝑀) → (0..^𝑀) = ({0} ∪ ((0 + 1)..^𝑀)))
8	6, 7	syl 17	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → (0..^𝑀) = ({0} ∪ ((0 + 1)..^𝑀)))
9		0p1e1 12025	. . . . . . . 8 ⊢ (0 + 1) = 1
10	9	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (0 + 1) = 1)
11	10	oveq1d 7270	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((0 + 1)..^𝑀) = (1..^𝑀))
12	11	uneq2d 4093	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ({0} ∪ ((0 + 1)..^𝑀)) = ({0} ∪ (1..^𝑀)))
13	8, 12	eqtrd 2778	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (0..^𝑀) = ({0} ∪ (1..^𝑀)))
14	13	eleq2d 2824	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑖 ∈ (0..^𝑀) ↔ 𝑖 ∈ ({0} ∪ (1..^𝑀))))
15		elun 4079	. . . 4 ⊢ (𝑖 ∈ ({0} ∪ (1..^𝑀)) ↔ (𝑖 ∈ {0} ∨ 𝑖 ∈ (1..^𝑀)))
16		elsni 4575	. . . . . . 7 ⊢ (𝑖 ∈ {0} → 𝑖 = 0)
17		fveq2 6756	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑖 = 0 → (𝑃‘𝑖) = (𝑃‘0))
18	17	adantr 480	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑖 = 0 ∧ 𝜑) → (𝑃‘𝑖) = (𝑃‘0))
19		iccpartgtprec.p	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ (RePart‘𝑀))
20	1, 19	iccpartlt 44764	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑃‘0) < (𝑃‘𝑀))
21	20	adantl 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑖 = 0 ∧ 𝜑) → (𝑃‘0) < (𝑃‘𝑀))
22	18, 21	eqbrtrd 5092	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑖 = 0 ∧ 𝜑) → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀))
23	22	ex 412	. . . . . . 7 ⊢ (𝑖 = 0 → (𝜑 → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
24	16, 23	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝑖 ∈ {0} → (𝜑 → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
25		fveq2 6756	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → (𝑃‘𝑘) = (𝑃‘𝑖))
26	25	breq1d 5080	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → ((𝑃‘𝑘) < (𝑃‘𝑀) ↔ (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
27	26	rspccv 3549	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑘 ∈ (1..^𝑀)(𝑃‘𝑘) < (𝑃‘𝑀) → (𝑖 ∈ (1..^𝑀) → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
28	1, 19	iccpartiltu 44762	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (1..^𝑀)(𝑃‘𝑘) < (𝑃‘𝑀))
29	27, 28	syl11 33	. . . . . 6 ⊢ (𝑖 ∈ (1..^𝑀) → (𝜑 → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
30	24, 29	jaoi 853	. . . . 5 ⊢ ((𝑖 ∈ {0} ∨ 𝑖 ∈ (1..^𝑀)) → (𝜑 → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
31	30	com12 32	. . . 4 ⊢ (𝜑 → ((𝑖 ∈ {0} ∨ 𝑖 ∈ (1..^𝑀)) → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
32	15, 31	syl5bi 241	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑖 ∈ ({0} ∪ (1..^𝑀)) → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
33	14, 32	sylbid 239	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑖 ∈ (0..^𝑀) → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
34	33	ralrimiv 3106	1 ⊢ (𝜑 → ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∨ wo 843   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2108  ∀wral 3063   ∪ cun 3881  {csn 4558   class class class wbr 5070  ‘cfv 6418  (class class class)co 7255  0cc0 10802  1c1 10803   + caddc 10805   < clt 10940  ℕcn 11903  ℤcz 12249  ..^cfzo 13311  RePartciccp 44753

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1799  ax-4 1813  ax-5 1914  ax-6 1972  ax-7 2012  ax-8 2110  ax-9 2118  ax-10 2139  ax-11 2156  ax-12 2173  ax-ext 2709  ax-sep 5218  ax-nul 5225  ax-pow 5283  ax-pr 5347  ax-un 7566  ax-cnex 10858  ax-resscn 10859  ax-1cn 10860  ax-icn 10861  ax-addcl 10862  ax-addrcl 10863  ax-mulcl 10864  ax-mulrcl 10865  ax-mulcom 10866  ax-addass 10867  ax-mulass 10868  ax-distr 10869  ax-i2m1 10870  ax-1ne0 10871  ax-1rid 10872  ax-rnegex 10873  ax-rrecex 10874  ax-cnre 10875  ax-pre-lttri 10876  ax-pre-lttrn 10877  ax-pre-ltadd 10878  ax-pre-mulgt0 10879

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 396  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1784  df-nf 1788  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2817  df-nfc 2888  df-ne 2943  df-nel 3049  df-ral 3068  df-rex 3069  df-reu 3070  df-rab 3072  df-v 3424  df-sbc 3712  df-csb 3829  df-dif 3886  df-un 3888  df-in 3890  df-ss 3900  df-pss 3902  df-nul 4254  df-if 4457  df-pw 4532  df-sn 4559  df-pr 4561  df-tp 4563  df-op 4565  df-uni 4837  df-iun 4923  df-br 5071  df-opab 5133  df-mpt 5154  df-tr 5188  df-id 5480  df-eprel 5486  df-po 5494  df-so 5495  df-fr 5535  df-we 5537  df-xp 5586  df-rel 5587  df-cnv 5588  df-co 5589  df-dm 5590  df-rn 5591  df-res 5592  df-ima 5593  df-pred 6191  df-ord 6254  df-on 6255  df-lim 6256  df-suc 6257  df-iota 6376  df-fun 6420  df-fn 6421  df-f 6422  df-f1 6423  df-fo 6424  df-f1o 6425  df-fv 6426  df-riota 7212  df-ov 7258  df-oprab 7259  df-mpo 7260  df-om 7688  df-1st 7804  df-2nd 7805  df-frecs 8068  df-wrecs 8099  df-recs 8173  df-rdg 8212  df-er 8456  df-map 8575  df-en 8692  df-dom 8693  df-sdom 8694  df-pnf 10942  df-mnf 10943  df-xr 10944  df-ltxr 10945  df-le 10946  df-sub 11137  df-neg 11138  df-nn 11904  df-2 11966  df-n0 12164  df-z 12250  df-uz 12512  df-fz 13169  df-fzo 13312  df-iccp 44754

This theorem is referenced by:  iccpartleu  44768