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 48330
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 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
iccpartgtprec.p (𝜑𝑃 ∈ (RePart‘𝑀))
Assertion
Ref Expression
iccpartrn (𝜑 → ran 𝑃 ⊆ ((𝑃‘0)[,](𝑃𝑀)))

Proof of Theorem iccpartrn
Dummy variables 𝑖 𝑘 𝑝 are mutually distinct and distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 iccpartgtprec.p . . . . 5 (𝜑𝑃 ∈ (RePart‘𝑀))
2 iccpartgtprec.m . . . . . . 7 (𝜑𝑀 ∈ ℕ)
3 iccpart 48316 . . . . . . 7 (𝑀 ∈ ℕ → (𝑃 ∈ (RePart‘𝑀) ↔ (𝑃 ∈ (ℝ*m (0...𝑀)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑃𝑖) < (𝑃‘(𝑖 + 1)))))
42, 3syl 18 . . . . . 6 (𝜑 → (𝑃 ∈ (RePart‘𝑀) ↔ (𝑃 ∈ (ℝ*m (0...𝑀)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑃𝑖) < (𝑃‘(𝑖 + 1)))))
5 elmapfn 8866 . . . . . . 7 (𝑃 ∈ (ℝ*m (0...𝑀)) → 𝑃 Fn (0...𝑀))
65adantr 486 . . . . . 6 ((𝑃 ∈ (ℝ*m (0...𝑀)) ∧ ∀𝑖 ∈ (0..^𝑀)(𝑃𝑖) < (𝑃‘(𝑖 + 1))) → 𝑃 Fn (0...𝑀))
74, 6biimtrdi 256 . . . . 5 (𝜑 → (𝑃 ∈ (RePart‘𝑀) → 𝑃 Fn (0...𝑀)))
81, 7mpd 16 . . . 4 (𝜑𝑃 Fn (0...𝑀))
9 fvelrnb 6938 . . . 4 (𝑃 Fn (0...𝑀) → (𝑝 ∈ ran 𝑃 ↔ ∃𝑖 ∈ (0...𝑀)(𝑃𝑖) = 𝑝))
108, 9syl 18 . . 3 (𝜑 → (𝑝 ∈ ran 𝑃 ↔ ∃𝑖 ∈ (0...𝑀)(𝑃𝑖) = 𝑝))
112adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑀)) → 𝑀 ∈ ℕ)
121adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑀)) → 𝑃 ∈ (RePart‘𝑀))
13 simpr 490 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑀)) → 𝑖 ∈ (0...𝑀))
1411, 12, 13iccpartxr 48319 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑀)) → (𝑃𝑖) ∈ ℝ*)
152, 1iccpartgel 48329 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...𝑀)(𝑃‘0) ≤ (𝑃𝑘))
16 fveq2 6878 . . . . . . . . . . 11 (𝑘 = 𝑖 → (𝑃𝑘) = (𝑃𝑖))
1716breq2d 5115 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = 𝑖 → ((𝑃‘0) ≤ (𝑃𝑘) ↔ (𝑃‘0) ≤ (𝑃𝑖)))
1817rspcva 3574 . . . . . . . . 9 ((𝑖 ∈ (0...𝑀) ∧ ∀𝑘 ∈ (0...𝑀)(𝑃‘0) ≤ (𝑃𝑘)) → (𝑃‘0) ≤ (𝑃𝑖))
1918expcom 419 . . . . . . . 8 (∀𝑘 ∈ (0...𝑀)(𝑃‘0) ≤ (𝑃𝑘) → (𝑖 ∈ (0...𝑀) → (𝑃‘0) ≤ (𝑃𝑖)))
2015, 19syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑖 ∈ (0...𝑀) → (𝑃‘0) ≤ (𝑃𝑖)))
2120imp 412 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑀)) → (𝑃‘0) ≤ (𝑃𝑖))
222, 1iccpartleu 48328 . . . . . . . 8 (𝜑 → ∀𝑘 ∈ (0...𝑀)(𝑃𝑘) ≤ (𝑃𝑀))
2316breq1d 5113 . . . . . . . . . 10 (𝑘 = 𝑖 → ((𝑃𝑘) ≤ (𝑃𝑀) ↔ (𝑃𝑖) ≤ (𝑃𝑀)))
2423rspcva 3574 . . . . . . . . 9 ((𝑖 ∈ (0...𝑀) ∧ ∀𝑘 ∈ (0...𝑀)(𝑃𝑘) ≤ (𝑃𝑀)) → (𝑃𝑖) ≤ (𝑃𝑀))
2524expcom 419 . . . . . . . 8 (∀𝑘 ∈ (0...𝑀)(𝑃𝑘) ≤ (𝑃𝑀) → (𝑖 ∈ (0...𝑀) → (𝑃𝑖) ≤ (𝑃𝑀)))
2622, 25syl 18 . . . . . . 7 (𝜑 → (𝑖 ∈ (0...𝑀) → (𝑃𝑖) ≤ (𝑃𝑀)))
2726imp 412 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑀)) → (𝑃𝑖) ≤ (𝑃𝑀))
28 nnnn0 12535 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ ℕ0)
29 0elfz 13679 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ ℕ0 → 0 ∈ (0...𝑀))
302, 28, 293syl 19 . . . . . . . . . 10 (𝜑 → 0 ∈ (0...𝑀))
312, 1, 30iccpartxr 48319 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑃‘0) ∈ ℝ*)
32 nn0fz0 13680 . . . . . . . . . . . 12 (𝑀 ∈ ℕ0𝑀 ∈ (0...𝑀))
3328, 32sylib 221 . . . . . . . . . . 11 (𝑀 ∈ ℕ → 𝑀 ∈ (0...𝑀))
342, 33syl 18 . . . . . . . . . 10 (𝜑𝑀 ∈ (0...𝑀))
352, 1, 34iccpartxr 48319 . . . . . . . . 9 (𝜑 → (𝑃𝑀) ∈ ℝ*)
3631, 35jca 521 . . . . . . . 8 (𝜑 → ((𝑃‘0) ∈ ℝ* ∧ (𝑃𝑀) ∈ ℝ*))
3736adantr 486 . . . . . . 7 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑀)) → ((𝑃‘0) ∈ ℝ* ∧ (𝑃𝑀) ∈ ℝ*))
38 elicc1 13442 . . . . . . 7 (((𝑃‘0) ∈ ℝ* ∧ (𝑃𝑀) ∈ ℝ*) → ((𝑃𝑖) ∈ ((𝑃‘0)[,](𝑃𝑀)) ↔ ((𝑃𝑖) ∈ ℝ* ∧ (𝑃‘0) ≤ (𝑃𝑖) ∧ (𝑃𝑖) ≤ (𝑃𝑀))))
3937, 38syl 18 . . . . . 6 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑀)) → ((𝑃𝑖) ∈ ((𝑃‘0)[,](𝑃𝑀)) ↔ ((𝑃𝑖) ∈ ℝ* ∧ (𝑃‘0) ≤ (𝑃𝑖) ∧ (𝑃𝑖) ≤ (𝑃𝑀))))
4014, 21, 27, 39mpbir3and 1361 . . . . 5 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑀)) → (𝑃𝑖) ∈ ((𝑃‘0)[,](𝑃𝑀)))
41 eleq1 2848 . . . . 5 ((𝑃𝑖) = 𝑝 → ((𝑃𝑖) ∈ ((𝑃‘0)[,](𝑃𝑀)) ↔ 𝑝 ∈ ((𝑃‘0)[,](𝑃𝑀))))
4240, 41syl5ibcom 248 . . . 4 ((𝜑𝑖 ∈ (0...𝑀)) → ((𝑃𝑖) = 𝑝𝑝 ∈ ((𝑃‘0)[,](𝑃𝑀))))
4342rexlimdva 3163 . . 3 (𝜑 → (∃𝑖 ∈ (0...𝑀)(𝑃𝑖) = 𝑝𝑝 ∈ ((𝑃‘0)[,](𝑃𝑀))))
4410, 43sylbid 243 . 2 (𝜑 → (𝑝 ∈ ran 𝑃𝑝 ∈ ((𝑃‘0)[,](𝑃𝑀))))
4544ssrdv 3937 1 (𝜑 → ran 𝑃 ⊆ ((𝑃‘0)[,](𝑃𝑀)))
Colors of variables:    wff setvar class
This proof depends on syntax axioms:  wi 4  wb 209  wa 401  w3a 1103   = wceq 1570  wcel 2145  wral 3076  wrex 3086  wss 3899   class class class wbr 5103  ran crn 5656   Fn wfn 6528  cfv 6533  (class class class)co 7413  m cmap 8826  0cc0 11124  1c1 11125   + caddc 11127  *cxr 11266   < clt 11267  cle 11268  cn 12257  0cn0 12528  [,]cicc 13401  ...cfz 13561  ..^cfzo 13709  RePartciccp 48313
This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-sep 5251  ax-nul 5263  ax-pow 5330  ax-pr 5398  ax-un 7736  ax-cnex 11180  ax-resscn 11181  ax-1cn 11182  ax-icn 11183  ax-addcl 11184  ax-addrcl 11185  ax-mulcl 11186  ax-mulrcl 11187  ax-mulcom 11188  ax-addass 11189  ax-mulass 11190  ax-distr 11191  ax-i2m1 11192  ax-1ne0 11193  ax-1rid 11194  ax-rnegex 11195  ax-rrecex 11196  ax-cnre 11197  ax-pre-lttri 11198  ax-pre-lttrn 11199  ax-pre-ltadd 11200  ax-pre-mulgt0 11201
This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3740  df-csb 3848  df-dif 3902  df-un 3904  df-in 3906  df-ss 3916  df-pss 3919  df-nul 4280  df-if 4483  df-pw 4559  df-sn 4585  df-pr 4587  df-op 4591  df-uni 4868  df-iun 4953  df-br 5104  df-opab 5168  df-mpt 5187  df-tr 5213  df-id 5550  df-eprel 5555  df-po 5563  df-so 5564  df-fr 5608  df-we 5610  df-xp 5661  df-rel 5662  df-cnv 5663  df-co 5664  df-dm 5665  df-rn 5666  df-res 5667  df-ima 5668  df-pred 6299  df-ord 6360  df-on 6361  df-lim 6362  df-suc 6363  df-iota 6489  df-fun 6535  df-fn 6536  df-f 6537  df-f1 6538  df-fo 6539  df-f1o 6540  df-fv 6541  df-riota 7370  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7863  df-1st 7986  df-2nd 7987  df-frecs 8280  df-wrecs 8311  df-recs 8360  df-rdg 8399  df-er 8696  df-map 8828  df-en 8953  df-dom 8954  df-sdom 8955  df-pnf 11269  df-mnf 11270  df-xr 11271  df-ltxr 11272  df-le 11273  df-sub 11467  df-neg 11468  df-nn 12258  df-2 12327  df-n0 12529  df-z 12616  df-uz 12888  df-icc 13405  df-fz 13562  df-fzo 13710  df-iccp 48314
This theorem is used by:  iccpartf  48331
  Copyright terms: Public domain W3C validator