Theorem iccpartltu 42987

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 11804	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 0 ∈ ℤ)
3		nnz 11816	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℤ)
4		nngt0 11470	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → 0 < 𝑀)
5	2, 3, 4	3jca 1109	. . . . . . 7 ⊢ (𝑀 ∈ ℕ → (0 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝑀))
6	1, 5	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → (0 ∈ ℤ ∧ 𝑀 ∈ ℤ ∧ 0 < 𝑀))
7		fzopred 42958	. . . . . 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 11568	. . . . . . . 8 ⊢ (0 + 1) = 1
10	9	a1i 11	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → (0 + 1) = 1)
11	10	oveq1d 6990	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → ((0 + 1)..^𝑀) = (1..^𝑀))
12	11	uneq2d 4023	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → ({0} ∪ ((0 + 1)..^𝑀)) = ({0} ∪ (1..^𝑀)))
13	8, 12	eqtrd 2809	. . . 4 ⊢ (𝜑 → (0..^𝑀) = ({0} ∪ (1..^𝑀)))
14	13	eleq2d 2846	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑖 ∈ (0..^𝑀) ↔ 𝑖 ∈ ({0} ∪ (1..^𝑀))))
15		elun 4009	. . . 4 ⊢ (𝑖 ∈ ({0} ∪ (1..^𝑀)) ↔ (𝑖 ∈ {0} ∨ 𝑖 ∈ (1..^𝑀)))
16		elsni 4453	. . . . . . 7 ⊢ (𝑖 ∈ {0} → 𝑖 = 0)
17		fveq2 6497	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝑖 = 0 → (𝑃‘𝑖) = (𝑃‘0))
18	17	adantr 473	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑖 = 0 ∧ 𝜑) → (𝑃‘𝑖) = (𝑃‘0))
19		iccpartgtprec.p	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑃 ∈ (RePart‘𝑀))
20	1, 19	iccpartlt 42986	. . . . . . . . . 10 ⊢ (𝜑 → (𝑃‘0) < (𝑃‘𝑀))
21	20	adantl 474	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝑖 = 0 ∧ 𝜑) → (𝑃‘0) < (𝑃‘𝑀))
22	18, 21	eqbrtrd 4948	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝑖 = 0 ∧ 𝜑) → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀))
23	22	ex 405	. . . . . . 7 ⊢ (𝑖 = 0 → (𝜑 → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
24	16, 23	syl 17	. . . . . 6 ⊢ (𝑖 ∈ {0} → (𝜑 → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
25		fveq2 6497	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → (𝑃‘𝑘) = (𝑃‘𝑖))
26	25	breq1d 4936	. . . . . . . 8 ⊢ (𝑘 = 𝑖 → ((𝑃‘𝑘) < (𝑃‘𝑀) ↔ (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
27	26	rspccv 3527	. . . . . . 7 ⊢ (∀𝑘 ∈ (1..^𝑀)(𝑃‘𝑘) < (𝑃‘𝑀) → (𝑖 ∈ (1..^𝑀) → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
28	1, 19	iccpartiltu 42984	. . . . . . 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 844	. . . . 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 234	. . 3 ⊢ (𝜑 → (𝑖 ∈ ({0} ∪ (1..^𝑀)) → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
33	14, 32	sylbid 232	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝑖 ∈ (0..^𝑀) → (𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀)))
34	33	ralrimiv 3126	1 ⊢ (𝜑 → ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑃‘𝑖) < (𝑃‘𝑀))

Syntax hints:   → wi 4   ∧ wa 387   ∨ wo 834   ∧ w3a 1069   = wceq 1508   ∈ wcel 2051  ∀wral 3083   ∪ cun 3822  {csn 4436   class class class wbr 4926  ‘cfv 6186  (class class class)co 6975  0cc0 10334  1c1 10335   + caddc 10337   < clt 10473  ℕcn 11438  ℤcz 11792  ..^cfzo 12848  RePartciccp 42975

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1759  ax-4 1773  ax-5 1870  ax-6 1929  ax-7 1966  ax-8 2053  ax-9 2060  ax-10 2080  ax-11 2094  ax-12 2107  ax-13 2302  ax-ext 2745  ax-sep 5057  ax-nul 5064  ax-pow 5116  ax-pr 5183  ax-un 7278  ax-cnex 10390  ax-resscn 10391  ax-1cn 10392  ax-icn 10393  ax-addcl 10394  ax-addrcl 10395  ax-mulcl 10396  ax-mulrcl 10397  ax-mulcom 10398  ax-addass 10399  ax-mulass 10400  ax-distr 10401  ax-i2m1 10402  ax-1ne0 10403  ax-1rid 10404  ax-rnegex 10405  ax-rrecex 10406  ax-cnre 10407  ax-pre-lttri 10408  ax-pre-lttrn 10409  ax-pre-ltadd 10410  ax-pre-mulgt0 10411

This theorem depends on definitions:  df-bi 199  df-an 388  df-or 835  df-3or 1070  df-3an 1071  df-tru 1511  df-ex 1744  df-nf 1748  df-sb 2017  df-mo 2548  df-eu 2585  df-clab 2754  df-cleq 2766  df-clel 2841  df-nfc 2913  df-ne 2963  df-nel 3069  df-ral 3088  df-rex 3089  df-reu 3090  df-rab 3092  df-v 3412  df-sbc 3677  df-csb 3782  df-dif 3827  df-un 3829  df-in 3831  df-ss 3838  df-pss 3840  df-nul 4174  df-if 4346  df-pw 4419  df-sn 4437  df-pr 4439  df-tp 4441  df-op 4443  df-uni 4710  df-iun 4791  df-br 4927  df-opab 4989  df-mpt 5006  df-tr 5028  df-id 5309  df-eprel 5314  df-po 5323  df-so 5324  df-fr 5363  df-we 5365  df-xp 5410  df-rel 5411  df-cnv 5412  df-co 5413  df-dm 5414  df-rn 5415  df-res 5416  df-ima 5417  df-pred 5984  df-ord 6030  df-on 6031  df-lim 6032  df-suc 6033  df-iota 6150  df-fun 6188  df-fn 6189  df-f 6190  df-f1 6191  df-fo 6192  df-f1o 6193  df-fv 6194  df-riota 6936  df-ov 6978  df-oprab 6979  df-mpo 6980  df-om 7396  df-1st 7500  df-2nd 7501  df-wrecs 7749  df-recs 7811  df-rdg 7849  df-er 8088  df-map 8207  df-en 8306  df-dom 8307  df-sdom 8308  df-pnf 10475  df-mnf 10476  df-xr 10477  df-ltxr 10478  df-le 10479  df-sub 10671  df-neg 10672  df-nn 11439  df-2 11502  df-n0 11707  df-z 11793  df-uz 12058  df-fz 12708  df-fzo 12849  df-iccp 42976

This theorem is referenced by:  iccpartleu  42990