Theorem iccpartltu 47785

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 12512	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 0 ∈ ℤ)
3		nnz 12521	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℤ)
4		nngt0 12188	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 0 < 𝑀)
5	2, 3, 4	3jca 1129	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (0 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝑀))
6	1, 5	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (0 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝑀))
7		fzopred 47682	. . . . . 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 12274	. . . . . . . 8 ⊢ (0 + 1) = 1
10	9	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (0 + 1) = 1)
11	10	oveq1d 7383	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((0 + 1)..^𝑀) = (1..^𝑀))
12	11	uneq2d 4122	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ({0} ∪ ((0 + 1)..^𝑀)) = ({0} ∪ (1..^𝑀)))
13	8, 12	eqtrd 2772	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (0..^𝑀) = ({0} ∪ (1..^𝑀)))
14	13	eleq2d 2823	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑖 ∈ (0..^𝑀) ↔ 𝑖 ∈ ({0} ∪ (1..^𝑀))))
15		elun 4107	. . . 4 ⊢ (𝑖 ∈ ({0} ∪ (1..^𝑀)) ↔ (𝑖 ∈ {0} ∨ 𝑖 ∈ (1..^𝑀)))
16		elsni 4599	. . . . . . 7 ⊢ (𝑖 ∈ {0} → 𝑖 = 0)
17		fveq2 6842	. . . . . . . . . 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 47784	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑃‘0) < (𝑃‘𝑀))
21	20	adantl 481	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑖 = 0 ∧ 𝜑) → (𝑃‘0) < (𝑃‘𝑀))
22	18, 21	eqbrtrd 5122	. . . . . . . 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 6842	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → (𝑃‘𝑘) = (𝑃‘𝑖))
26	25	breq1d 5110	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → ((𝑃‘𝑘) < (𝑃‘𝑀) ↔ (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
27	26	rspccv 3575	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑘 ∈ (1..^𝑀)(𝑃‘𝑘) < (𝑃‘𝑀) → (𝑖 ∈ (1..^𝑀) → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
28	1, 19	iccpartiltu 47782	. . . . . . 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 858	. . . . 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	biimtrid 242	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑖 ∈ ({0} ∪ (1..^𝑀)) → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
33	14, 32	sylbid 240	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑖 ∈ (0..^𝑀) → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
34	33	ralrimiv 3129	1 ⊢ (𝜑 → ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 395   ∨ wo 848   ∧ w3a 1087   = wceq 1542   ∈ wcel 2114  ∀wral 3052   ∪ cun 3901  {csn 4582   class class class wbr 5100  ‘cfv 6500  (class class class)co 7368  0cc0 11038  1c1 11039   + caddc 11041   < clt 11178  ℕcn 12157  ℤcz 12500  ..^cfzo 13582  RePartciccp 47773

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1797  ax-4 1811  ax-5 1912  ax-6 1969  ax-7 2010  ax-8 2116  ax-9 2124  ax-10 2147  ax-11 2163  ax-12 2185  ax-ext 2709  ax-sep 5243  ax-nul 5253  ax-pow 5312  ax-pr 5379  ax-un 7690  ax-cnex 11094  ax-resscn 11095  ax-1cn 11096  ax-icn 11097  ax-addcl 11098  ax-addrcl 11099  ax-mulcl 11100  ax-mulrcl 11101  ax-mulcom 11102  ax-addass 11103  ax-mulass 11104  ax-distr 11105  ax-i2m1 11106  ax-1ne0 11107  ax-1rid 11108  ax-rnegex 11109  ax-rrecex 11110  ax-cnre 11111  ax-pre-lttri 11112  ax-pre-lttrn 11113  ax-pre-ltadd 11114  ax-pre-mulgt0 11115

This theorem depends on definitions:  df-bi 207  df-an 396  df-or 849  df-3or 1088  df-3an 1089  df-tru 1545  df-fal 1555  df-ex 1782  df-nf 1786  df-sb 2069  df-mo 2540  df-eu 2570  df-clab 2716  df-cleq 2729  df-clel 2812  df-nfc 2886  df-ne 2934  df-nel 3038  df-ral 3053  df-rex 3063  df-reu 3353  df-rab 3402  df-v 3444  df-sbc 3743  df-csb 3852  df-dif 3906  df-un 3908  df-in 3910  df-ss 3920  df-pss 3923  df-nul 4288  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4583  df-pr 4585  df-op 4589  df-uni 4866  df-iun 4950  df-br 5101  df-opab 5163  df-mpt 5182  df-tr 5208  df-id 5527  df-eprel 5532  df-po 5540  df-so 5541  df-fr 5585  df-we 5587  df-xp 5638  df-rel 5639  df-cnv 5640  df-co 5641  df-dm 5642  df-rn 5643  df-res 5644  df-ima 5645  df-pred 6267  df-ord 6328  df-on 6329  df-lim 6330  df-suc 6331  df-iota 6456  df-fun 6502  df-fn 6503  df-f 6504  df-f1 6505  df-fo 6506  df-f1o 6507  df-fv 6508  df-riota 7325  df-ov 7371  df-oprab 7372  df-mpo 7373  df-om 7819  df-1st 7943  df-2nd 7944  df-frecs 8233  df-wrecs 8264  df-recs 8313  df-rdg 8351  df-er 8645  df-map 8777  df-en 8896  df-dom 8897  df-sdom 8898  df-pnf 11180  df-mnf 11181  df-xr 11182  df-ltxr 11183  df-le 11184  df-sub 11378  df-neg 11379  df-nn 12158  df-2 12220  df-n0 12414  df-z 12501  df-uz 12764  df-fz 13436  df-fzo 13583  df-iccp 47774

This theorem is referenced by:  iccpartleu  47788