Users' Mathboxes Mathbox for Alexander van der Vekens < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  MPE Home  >  Th. List  >   Mathboxes  >  iccpartrn Structured version   Visualization version   GIF version

Theorem iccpartrn 46396
Description: If there is a partition, then all intermediate points and bounds are contained in a closed interval of extended reals. (Contributed by AV, 14-Jul-2020.)
Hypotheses
Ref Expression
iccpartgtprec.m (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„•)
iccpartgtprec.p (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ (RePartβ€˜π‘€))
Assertion
Ref Expression
iccpartrn (πœ‘ β†’ ran 𝑃 βŠ† ((π‘ƒβ€˜0)[,](π‘ƒβ€˜π‘€)))

Proof of Theorem iccpartrn
Dummy variables 𝑖 π‘˜ 𝑝 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 iccpartgtprec.p . . . . 5 (πœ‘ β†’ 𝑃 ∈ (RePartβ€˜π‘€))
2 iccpartgtprec.m . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ β„•)
3 iccpart 46382 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ β„• β†’ (𝑃 ∈ (RePartβ€˜π‘€) ↔ (𝑃 ∈ (ℝ* ↑m (0...𝑀)) ∧ βˆ€π‘– ∈ (0..^𝑀)(π‘ƒβ€˜π‘–) < (π‘ƒβ€˜(𝑖 + 1)))))
42, 3syl 17 . . . . . 6 (πœ‘ β†’ (𝑃 ∈ (RePartβ€˜π‘€) ↔ (𝑃 ∈ (ℝ* ↑m (0...𝑀)) ∧ βˆ€π‘– ∈ (0..^𝑀)(π‘ƒβ€˜π‘–) < (π‘ƒβ€˜(𝑖 + 1)))))
5 elmapfn 8861 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ (ℝ* ↑m (0...𝑀)) β†’ 𝑃 Fn (0...𝑀))
65adantr 479 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ (ℝ* ↑m (0...𝑀)) ∧ βˆ€π‘– ∈ (0..^𝑀)(π‘ƒβ€˜π‘–) < (π‘ƒβ€˜(𝑖 + 1))) β†’ 𝑃 Fn (0...𝑀))
74, 6syl6bi 252 . . . . 5 (πœ‘ β†’ (𝑃 ∈ (RePartβ€˜π‘€) β†’ 𝑃 Fn (0...𝑀)))
81, 7mpd 15 . . . 4 (πœ‘ β†’ 𝑃 Fn (0...𝑀))
9 fvelrnb 6951 . . . 4 (𝑃 Fn (0...𝑀) β†’ (𝑝 ∈ ran 𝑃 ↔ βˆƒπ‘– ∈ (0...𝑀)(π‘ƒβ€˜π‘–) = 𝑝))
108, 9syl 17 . . 3 (πœ‘ β†’ (𝑝 ∈ ran 𝑃 ↔ βˆƒπ‘– ∈ (0...𝑀)(π‘ƒβ€˜π‘–) = 𝑝))
112adantr 479 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑀)) β†’ 𝑀 ∈ β„•)
121adantr 479 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑀)) β†’ 𝑃 ∈ (RePartβ€˜π‘€))
13 simpr 483 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑀)) β†’ 𝑖 ∈ (0...𝑀))
1411, 12, 13iccpartxr 46385 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑀)) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘–) ∈ ℝ*)
152, 1iccpartgel 46395 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘˜ ∈ (0...𝑀)(π‘ƒβ€˜0) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘˜))
16 fveq2 6890 . . . . . . . . . . 11 (π‘˜ = 𝑖 β†’ (π‘ƒβ€˜π‘˜) = (π‘ƒβ€˜π‘–))
1716breq2d 5159 . . . . . . . . . 10 (π‘˜ = 𝑖 β†’ ((π‘ƒβ€˜0) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘˜) ↔ (π‘ƒβ€˜0) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘–)))
1817rspcva 3609 . . . . . . . . 9 ((𝑖 ∈ (0...𝑀) ∧ βˆ€π‘˜ ∈ (0...𝑀)(π‘ƒβ€˜0) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘˜)) β†’ (π‘ƒβ€˜0) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘–))
1918expcom 412 . . . . . . . 8 (βˆ€π‘˜ ∈ (0...𝑀)(π‘ƒβ€˜0) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘˜) β†’ (𝑖 ∈ (0...𝑀) β†’ (π‘ƒβ€˜0) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘–)))
2015, 19syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝑖 ∈ (0...𝑀) β†’ (π‘ƒβ€˜0) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘–)))
2120imp 405 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑀)) β†’ (π‘ƒβ€˜0) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘–))
222, 1iccpartleu 46394 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ βˆ€π‘˜ ∈ (0...𝑀)(π‘ƒβ€˜π‘˜) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘€))
2316breq1d 5157 . . . . . . . . . 10 (π‘˜ = 𝑖 β†’ ((π‘ƒβ€˜π‘˜) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘€) ↔ (π‘ƒβ€˜π‘–) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘€)))
2423rspcva 3609 . . . . . . . . 9 ((𝑖 ∈ (0...𝑀) ∧ βˆ€π‘˜ ∈ (0...𝑀)(π‘ƒβ€˜π‘˜) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘€)) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘–) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘€))
2524expcom 412 . . . . . . . 8 (βˆ€π‘˜ ∈ (0...𝑀)(π‘ƒβ€˜π‘˜) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘€) β†’ (𝑖 ∈ (0...𝑀) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘–) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘€)))
2622, 25syl 17 . . . . . . 7 (πœ‘ β†’ (𝑖 ∈ (0...𝑀) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘–) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘€)))
2726imp 405 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑀)) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘–) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘€))
28 nnnn0 12483 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ β„• β†’ 𝑀 ∈ β„•0)
29 0elfz 13602 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ β„•0 β†’ 0 ∈ (0...𝑀))
302, 28, 293syl 18 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 0 ∈ (0...𝑀))
312, 1, 30iccpartxr 46385 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (π‘ƒβ€˜0) ∈ ℝ*)
32 nn0fz0 13603 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀 ∈ β„•0 ↔ 𝑀 ∈ (0...𝑀))
3328, 32sylib 217 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ β„• β†’ 𝑀 ∈ (0...𝑀))
342, 33syl 17 . . . . . . . . . 10 (πœ‘ β†’ 𝑀 ∈ (0...𝑀))
352, 1, 34iccpartxr 46385 . . . . . . . . 9 (πœ‘ β†’ (π‘ƒβ€˜π‘€) ∈ ℝ*)
3631, 35jca 510 . . . . . . . 8 (πœ‘ β†’ ((π‘ƒβ€˜0) ∈ ℝ* ∧ (π‘ƒβ€˜π‘€) ∈ ℝ*))
3736adantr 479 . . . . . . 7 ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑀)) β†’ ((π‘ƒβ€˜0) ∈ ℝ* ∧ (π‘ƒβ€˜π‘€) ∈ ℝ*))
38 elicc1 13372 . . . . . . 7 (((π‘ƒβ€˜0) ∈ ℝ* ∧ (π‘ƒβ€˜π‘€) ∈ ℝ*) β†’ ((π‘ƒβ€˜π‘–) ∈ ((π‘ƒβ€˜0)[,](π‘ƒβ€˜π‘€)) ↔ ((π‘ƒβ€˜π‘–) ∈ ℝ* ∧ (π‘ƒβ€˜0) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘–) ∧ (π‘ƒβ€˜π‘–) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘€))))
3937, 38syl 17 . . . . . 6 ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑀)) β†’ ((π‘ƒβ€˜π‘–) ∈ ((π‘ƒβ€˜0)[,](π‘ƒβ€˜π‘€)) ↔ ((π‘ƒβ€˜π‘–) ∈ ℝ* ∧ (π‘ƒβ€˜0) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘–) ∧ (π‘ƒβ€˜π‘–) ≀ (π‘ƒβ€˜π‘€))))
4014, 21, 27, 39mpbir3and 1340 . . . . 5 ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑀)) β†’ (π‘ƒβ€˜π‘–) ∈ ((π‘ƒβ€˜0)[,](π‘ƒβ€˜π‘€)))
41 eleq1 2819 . . . . 5 ((π‘ƒβ€˜π‘–) = 𝑝 β†’ ((π‘ƒβ€˜π‘–) ∈ ((π‘ƒβ€˜0)[,](π‘ƒβ€˜π‘€)) ↔ 𝑝 ∈ ((π‘ƒβ€˜0)[,](π‘ƒβ€˜π‘€))))
4240, 41syl5ibcom 244 . . . 4 ((πœ‘ ∧ 𝑖 ∈ (0...𝑀)) β†’ ((π‘ƒβ€˜π‘–) = 𝑝 β†’ 𝑝 ∈ ((π‘ƒβ€˜0)[,](π‘ƒβ€˜π‘€))))
4342rexlimdva 3153 . . 3 (πœ‘ β†’ (βˆƒπ‘– ∈ (0...𝑀)(π‘ƒβ€˜π‘–) = 𝑝 β†’ 𝑝 ∈ ((π‘ƒβ€˜0)[,](π‘ƒβ€˜π‘€))))
4410, 43sylbid 239 . 2 (πœ‘ β†’ (𝑝 ∈ ran 𝑃 β†’ 𝑝 ∈ ((π‘ƒβ€˜0)[,](π‘ƒβ€˜π‘€))))
4544ssrdv 3987 1 (πœ‘ β†’ ran 𝑃 βŠ† ((π‘ƒβ€˜0)[,](π‘ƒβ€˜π‘€)))
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:   β†’ wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   ∧ w3a 1085   = wceq 1539   ∈ wcel 2104  βˆ€wral 3059  βˆƒwrex 3068   βŠ† wss 3947   class class class wbr 5147  ran crn 5676   Fn wfn 6537  β€˜cfv 6542  (class class class)co 7411   ↑m cmap 8822  0cc0 11112  1c1 11113   + caddc 11115  β„*cxr 11251   < clt 11252   ≀ cle 11253  β„•cn 12216  β„•0cn0 12476  [,]cicc 13331  ...cfz 13488  ..^cfzo 13631  RePartciccp 46379
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-sep 5298  ax-nul 5305  ax-pow 5362  ax-pr 5426  ax-un 7727  ax-cnex 11168  ax-resscn 11169  ax-1cn 11170  ax-icn 11171  ax-addcl 11172  ax-addrcl 11173  ax-mulcl 11174  ax-mulrcl 11175  ax-mulcom 11176  ax-addass 11177  ax-mulass 11178  ax-distr 11179  ax-i2m1 11180  ax-1ne0 11181  ax-1rid 11182  ax-rnegex 11183  ax-rrecex 11184  ax-cnre 11185  ax-pre-lttri 11186  ax-pre-lttrn 11187  ax-pre-ltadd 11188  ax-pre-mulgt0 11189
This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3777  df-csb 3893  df-dif 3950  df-un 3952  df-in 3954  df-ss 3964  df-pss 3966  df-nul 4322  df-if 4528  df-pw 4603  df-sn 4628  df-pr 4630  df-op 4634  df-uni 4908  df-iun 4998  df-br 5148  df-opab 5210  df-mpt 5231  df-tr 5265  df-id 5573  df-eprel 5579  df-po 5587  df-so 5588  df-fr 5630  df-we 5632  df-xp 5681  df-rel 5682  df-cnv 5683  df-co 5684  df-dm 5685  df-rn 5686  df-res 5687  df-ima 5688  df-pred 6299  df-ord 6366  df-on 6367  df-lim 6368  df-suc 6369  df-iota 6494  df-fun 6544  df-fn 6545  df-f 6546  df-f1 6547  df-fo 6548  df-f1o 6549  df-fv 6550  df-riota 7367  df-ov 7414  df-oprab 7415  df-mpo 7416  df-om 7858  df-1st 7977  df-2nd 7978  df-frecs 8268  df-wrecs 8299  df-recs 8373  df-rdg 8412  df-er 8705  df-map 8824  df-en 8942  df-dom 8943  df-sdom 8944  df-pnf 11254  df-mnf 11255  df-xr 11256  df-ltxr 11257  df-le 11258  df-sub 11450  df-neg 11451  df-nn 12217  df-2 12279  df-n0 12477  df-z 12563  df-uz 12827  df-icc 13335  df-fz 13489  df-fzo 13632  df-iccp 46380
This theorem is referenced by:  iccpartf  46397
  Copyright terms: Public domain W3C validator